Definiciones Básicas
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- Comprender los conceptos fundamentales de la termodinámica
Termodinámica
La termodinámica es el estudio del calor, la energía y el trabajo y cómo se mueven. Esto es importante porque tenemos que movernos o generar calor para mantenernos cómodos en invierno y verano; necesitamos hacer trabajo moviendo cosas para muchos propósitos diferentes; necesitamos generar energía química para vivir y hacer crecer nuestros cuerpos, etc.
Sistema y Entorno
En la termodinámica, a menudo separamos el universo (es decir, todo lo que existe) en 2 partes: el sistema, que es la pequeña parte que nos interesa, y el entorno que es todo lo que está fuera del sistema. Esto nos ayudará a pensar en cómo el calor, la energía y el trabajo se mueven entre partes del universo.
Sistemas Abiertos, Cerrados y Aislados
Los sistemas abiertos permiten que la energía y la materia (cosas) entren y salgan del sistema. Una sartén en la estufa es un sistema abierto porque el agua puede evaporarse o verterse, y el calor puede entrar a la sartén si la estufa está encendida, y dejar la sartén también. Un sistema cerrado no permite que la materia entre o salga, pero sí permite que la energía entre o salga. Una olla cubierta en la estufa es aproximadamente un sistema cerrado. Un sistema aislado no permite que la materia ni la energía entre ni salga. Un termo o enfriador es aproximadamente un sistema aislado. No hay sistemas verdaderamente aislados.
Funciones estatales
Las funciones de estado son cantidades que no dependen de la ruta. Tu saldo bancario es un buen ejemplo. No importa cómo el dinero ingresó a tu cuenta bancaria, el monto total ahí en un momento dado es lo que es y puedes medirlo fácilmente. No importa si lo pones todo a la vez, o un poquito cada mes, o pones mucho en luego lo gastas despacio... en cualquier momento que quieras saber cuanto hay, solo revisas. La mayoría de las cantidades que conoces son funciones de estado, como presión, volumen, temperatura, ubicación, etc. pero algunas cantidades que son importantes en la termodinámica, como el calor y el trabajo, solo se definen por un proceso, por lo que no son funciones de estado.
Extenso vs Intensivo
Extenso se refiere a propiedades que dependen de la cantidad de cosas que haya. Por ejemplo, el volumen o presión creada por una muestra de gas depende de la cantidad de gas que haya en la muestra, por lo que son extensos. Las cantidades intensivas no dependen de la cantidad que haya. Por ejemplo, temperatura, densidad, etc. Si divide una muestra en 2, no cambia la temperatura. La densidad es una relación de 2 propiedades extensas, por lo que es intensiva.
Colaboradores y Atribuciones
Emily V Eames (City College of San Francisco)