Primer principiu de la termodinámica
From Wikipedia, the free encyclopedia
El primer principiu de la termodinámica o primer llei de la termodinámica[1] ye un principiu que reflexa la caltenimientu de la enerxía nel contestu de la termodinámica. Más específicamente'l principiu puede formulase como:
Nun sistema zarráu adiabático (que nun hai intercambiu de calor con otros sistemes o la so redolada, como si tuviera aislláu) qu'evoluciona d'un estáu inicial a otru estáu final , el trabayu realizáu nun depende nin del tipu de trabayu nin del procesu siguíu.
Primer principiu de la termodinámica | ||||
---|---|---|---|---|
principio de la termodinámica (es) | ||||
Caltenimientu de la enerxía | ||||
| ||||
Más formalmente, esti principiu descomponer en dos partes;
- El principiu de l'accesibilidá adiabática»:
- y un «principiu de caltenimientu de la enerxía»:
Esti enunciáu supón formalmente definíu'l conceutu de trabayu termodinámicu, y sabíu que los sistemes termodinámicos namái pueden interaccionar de trés formes distintos (interacción másica, interacción mecánica ya interacción térmica). Polo xeneral, el trabayu ye una magnitú física que nun ye una variable d'estáu del sistema, yá que depende del procesu siguíu por dichu sistema. Esti fechu esperimental, otra manera, amuesa que pa los sistemes zarraos adiabáticos, el trabayu nun va depender del procesu, sinón tan solo de los estaos inicial y final. Arriendes d'ello, va poder ser identificáu cola variación d'una nueva variable d'estáu de dichos sistemes, definida como enerxía interna. Defínese entós la enerxía interna, , como una variable d'estáu que la so variación nun procesu adiabático ye'l trabayu intercambiáu pol sistema cola so redolada:
(W del procesu adiabático)
Cuando'l sistema zarráu evoluciona del estáu inicial A al estáu final B pero por un procesu non adiabático, la variación de la Enerxía tien de ser la mesma, sicasí, agora, el trabayu intercambiáu va ser distintu del trabayu adiabático anterior. La diferencia ente dambos trabayos tien de realizase per mediu d'interacción térmica. Defínese entós la cantidá d'enerxía térmica intercambiada Q (calor) como:
Siendo O la enerxía interna, Q el calor y W el trabayu. Por conveniu, Q ye positivu si va del ambiente al sistema, o negativu en casu contrariu y W, ye positivu si ye realizáu por el sistema y negativu si ye realizáu sobre el sistema. Esta definición suel identificase cola llei de la caltenimientu de la enerxía y, de la mesma, identifica'l calor como una tresferencia d'enerxía. Ye por ello que la llei del caltenimientu de la enerxía utilícese, fundamentalmente por simplicidá, como unu de los enunciaos de la primer llei de la termodinámica:
Na so forma matemática más senciella puede escribise pa cualquier sistema zarráu:
onde:
- ye la variación d'enerxía del sistema, : ye'l calor intercambiáu pol sistema al traviés d'unes parés bien definíes, y : ye'l trabayu intercambiáu pol sistema a la so contorna.