1. 6.-Procesos y ciclos
1.1. Proceso
1.1.1. El paso de un estado de un estado de equilibrio a otro
1.1.1.1. Los procesos cuasiestáticos
1.1.1.1.1. Permiten realizar los cálculos empleando las ecuaciones de estado
1.1.1.1.2. La variación de muchas magnitudes depende solo de los estados inicial y final y no del proceso intermedio. Es decir que conecte con los mismos estados inicial y final.
1.2. Un proceso cíclico o ciclo
1.2.1. Proceso termodinámico cuyo estado final es el mismo que el inicia
1.2.1.1. Procesos cuasiestáticos
1.2.1.1.1. Isóbaros o a presión constante.
1.2.1.1.2. Isócoros o a volumen constante.
1.2.1.1.3. Isotermos o a temperatura constante
1.2.1.1.4. Adiabáticos: son aquellos en que el sistema no intercambia calor con el ambiente.
2. 1.-Objeto de la termodinámica
2.1. La termodinámica es la rama de la física que estudia todos los aspectos relacionados con la energía y las magnitudes relacionadas con ella.
2.1.1. Las leyes de la termodinámica son empíricas debido a que describen comportamientos generales en los sistemas.
2.1.1.1. Gases.
2.1.1.2. Líquidos.
2.1.1.3. Sólidos
2.1.2. La termodinámica significa estudio de la "dinámica del calor"
2.1.2.1. entendido éste como el fluido que circula en las máquinas térmicas como la de vapor, aunque posteriormente se extendió a casi cualquier sistema.
3. 2.-Sistemas termodinámicos
3.1. En termodinámica, un sistema es casi cualquier cosa.
3.1.1. Se trata de una región del espacio dentro de la cual existen diferentes componentes que interactúan entre sí.
3.1.1.1. Un sistema posee una frontera que lo delimita. Esa frontera puede ser material
3.1.2. Intercambiando energía y en ocasiones masa.
3.1.2.1. Ambiente o el entorno
3.1.2.1.1. La zona del espacio que rodea al sistema y con la cuál éste interactúa mediante intercambios energéticos o materiales
3.1.2.2. Sistema cerrado.
3.1.2.2.1. Se puede estudiar lo que se denomina una masa de control.
3.1.2.3. Sistema abierto.
3.1.2.3.1. se estudia lo que se denomina un volumen de control, usualmente fijo.
3.1.3. Universo
3.1.3.1. Al conjunto del sistema y el entorno se le denomina el "universo"
3.1.3.2. La frontera de un sistema puede ser:
3.1.3.2.1. Fija: las paredes de un recipiente) o móvil (un émbolo o pistón de un motor de explosión).
3.1.3.2.2. Permeable a la masa o impermeable a ella.
4. 3.-Estados de equilibrio.
4.1. Un sistema se encuentra en un estado de equilibrio si en ausencia de influencias externas permanece en él indefinidamente.
4.1.1. Existen diferentes tipos de equilibrio:
4.1.1.1. Equilibrio mecánico
4.1.1.2. Cuando las distintas partes del sistema no se mueven debido a fuerzas internas.
4.1.1.3. Equilibrio térmico
4.1.1.4. Cuando el sistema no experimenta flujos de calor internos debido a diferencias de temperatura dentro del sistema.
4.1.1.5. Equilibrio de fases
4.1.1.6. Se produce cuando tenemos un sistema formado por la misma sustancia en diferentes estados y no varía la cantidad de ninguna de las fase.
4.1.1.7. Equilibrio químico
4.1.1.8. Se da cuando no se producen reacciones químicas en el interior del sistema o, más precisamente, cuando están en equilibrio.
4.2. ""Ningún sistema físico está completamente en equilibrio"
4.2.1. Pero constituyen modelos adecuados para sistemas que se caracterizan porque sus propiedades permanecen estables durante un tiempo relativamente largo.
5. 4.-Estado de un sistema. "Variables de estado"
5.1. Son aquellas propiedades relevantes desde el punto de vista termodinámico.
5.1.1. Las magnitudes termodinámicas o variables de estado se clasifican en dos tipos:
5.1.1.1. Magnitudes intensivas
5.1.1.2. Son aquellas que tienen el mismo valor en todos los puntos de un sistema en equilibrio, independientemente del tamaño:
5.1.1.2.1. La presión
5.1.1.2.2. La temperatura
5.1.1.2.3. Las magnitudes específicas.
5.1.1.3. Magnitudes extensivas
5.1.1.4. Son proporcionales al tamaño del sistema, de forma que si el sistema se corta por la mitad, sus valores se reducen a la mitad (Esto no pasa en las intensivas).
5.1.1.4.1. La masa
5.1.1.4.2. El volumen
5.1.1.4.3. El número de moles
5.1.1.4.4. La energía
5.1.1.4.5. La entropía
5.1.1.5. Magnitudes específicas
5.1.1.6. Estas se obtienen dividiendo la magnitud en cuestión por otra magnitud extensiva.
5.1.1.6.1. por unidad de masa
5.1.1.6.2. por unidad de volumen
5.1.1.6.3. por número de moles
5.2. Diagrama de estados
5.2.1. En el que a cada estado de equilibrio le corresponde un punto en el diagrama.
5.2.1.1. Isobara
5.2.1.1.1. Formada por todos los estados con la misma presión, que será una recta horizontal.
5.2.1.2. Isocora
5.2.1.2.1. Une todos los estados con el mismo volumen, y que será una recta vertical
5.2.1.3. Isoterma,
5.2.1.3.1. Une todos los estados con la misma temperatura. Esta curva dependerá del gas en concreto, ya que la temperatura depende de la presión y el volumen según la llamada ecuación de estado.
6. 5.-Ecuaciones de estado
6.1. La ecuación de estado usualmente no tendrá una forma sencilla y de hecho. Está deberá hallarse a través de medidas experimentales, con sucesivas correcciones.
6.1.1. Expresión analítica.
6.1.1.1. Simple como pV = nRT.
6.1.1.2. Expresable como f(p,V,T)=0
6.1.1.3. Indepeneitnes
6.1.1.3.1. p y V, o p y T, o T y V