Primer principio de la termodinámica (GIE)

De Laplace

Revisión de 11:20 24 mar 2012

1 Calor y trabajo en termodinámica

En los artículos sobre trabajo y calor se dan las definiciones de estas magnitudes en termodinámica:

Definición de trabajo

“El trabajo es una transferencia de energía a través de la frontera de un sistema asociada a un cambio en las variables macroscópicas.”

Definición de calor

“El calor es la transferencia de energía a través de la frontera de un sistema debida a una diferencia de temperaturas”

Estas dos definiciones tienen bastantes similitudes, pero también algunas importantes diferencias.

• Tanto el trabajo como el calor son transferencias de energía, es decir, son flujos de energía de un sitio a otro, no son algo que se tiene o se almacena.
• Calor y trabajo se localizam en la frontera del sistema, es una entrada o salida por las paredes del sistema, y no se refiere al interior de éste. Sin una parte de un sistema realiza trabajo sobre otra parte del mismo, ello no implica ningún trabajo sobre el sistema. Análogamente con el calor.
• Se miden en las mismas unidades, que en el sistema internacional son julios. Por razones históricas, el calor también se expresa a menudo en calorías.
• La principal diferencia es que:
  • El trabajo está asociado al cambio de las variables macroscópicas, como pueden ser el volumen, la presión, la posición y velocidad del centro de masas, el voltaje, etc. Se realiza trabajo cuando se acelera un objeto, cambiando la velocidad de su CM.
  • El calor, a diferencia del trabajo, está asociado a la diferencia de temperatura, que es una medida de la agitación de los átomos y moléculas. Por tanto, se debe a la transferencia de energía a través de fenómenos microscópicos.

2 Equivalente mecánico del calor

3 Enunciado del primer principio

Sección 2-6 de Çengel & Boles (6ª ed.)

4 Energía total y energía interna

Sección 2-2 de Çengel & Boles

5 Energía de un gas ideal

Sección 4-4 de Çengel & Boles