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Conceptos Fundamentales y la Ley Cero de la Termodinámica
La parte del universo fisico cuyo comportamiento nos interesa estudiar recibe el nombre de
sistema. Aquellas partes de este universo que tienen alguna influencia sobre el sistema son
sus alrededores. La frontera del sistema es la superficie que lo separa de sus alrededores,
la cual puede ser imaginaria o real, en cuyo caso se denomina pared.
Las propiedades macroscópicas del sistema que emplearemos para describirlo son: la masa
m,
el volumen
V
que ocupa, su presión
P y
su temperatura
T.
Se les llama también
variables tennodinámicas. El estado del sistema está especificado por los valores que
toman las variables termodinámicas en todo punto del espacio que ocupa el sistema.
Cuando estos valores no cambian en el tiempo se dice que
el
sistema se encuentra en un
estado de equilibrio.
Limitaremos el estudio a los sistemas cerrados, es decir, sistemas que no intercambian
masa con los alrededores; por lo que el sistema podrá variar su estado de equilibrio ya sea
interactuando en forma mecánica, térmica o con ambos tipos de interacción.
Interacción mecánica : Ocurre cuando la presión del sistema es diferente a la presión que
los alrededores ejercen sobre él. Habrá un intercambio de energía mecánica entre el sistema
y los alrededores que se manifiesta por la realización de un trabajo,
W
y podrá observarse
una variación en el volumen del sistema. Cuando el volumen aumenta, el sistema efectuará
un trabajo sobre los alrededores
(W
>
O);
cuando
el
volumen disminuye, los alrededores
efectuarán un trabajo sobre el sistema
(W
<
O).
Interacción térmica: Se lleva a cabo cuando la temperatura del sistema es diferente a la
temperatura de los alrededores. En este caso será posible un intercambio de energía en
forma de calor,
Q.
Esta forma es distinta a la mecánica ya que puede efectuarse sin que
cambie el volumen del sistema. Cuando el sistema recibe calor de los alrededores
(Q
>
O),
si el sistema cede calor a los alrededores
(Q
<
O).
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