Esta ley se expresa como: Cambio en la energía interna en el sistema = Calor agregado (Q) - Trabajo efectuado por el sistema (W). Para entender esta ley, es útil imaginar un gas encerrado en un cilindro, una de cuyas tapas es un émbolo móvil y que mediante un mechero podemos agregarle calor. El cambio en la energía interna del gas estará dado por la diferencia entre el calor agregado y el trabajo que el gas hace al levantar el émbolo contra la presión atmosférica.
Segunda
Ley de la Termodinámica
La primera ley nos dice que la energía se conserva. Sin embargo, podemos imaginar muchos procesos en que se conserve la energía, pero que realmente no ocurren en la naturaleza. Si se acerca un objeto caliente a uno frío, el calor pasa del caliente al frío y nunca al revés. Si pensamos que puede ser al revés, se seguiría conservando la energía y se cumpliría la primera ley. En la naturaleza hay procesos que suceden, pero cuyos procesos inversos no. Para explicar esta falta de reversibilidad se formuló la segunda ley de la termodinámica, que tiene dos enunciados equivalentes: Enunciado de Kelvin - Planck: Es imposible construir una máquina térmica que, operando en un ciclo, no produzca otro efecto que la absorción de energía desde un depósito y la realización de una cantidad igual de trabajo. Enunciado de Clausius: Es imposible construir una máquina cíclica cuyo único efecto sea la transferencia continua de energía de un objeto a otro de mayor temperatura sin la entrada de energía por trabajo.
Tercera
ley de la termodinámica
Algunas fuentes se refieren incorrectamente al
postulado de Nernst como "la tercera de las leyes de la termodinámica".
Es importante reconocer que no es una noción exigida por la termodinámica
clásica por lo que resulta inapropiado tratarlo de «ley», siendo incluso
inconsistente con la mecánica estadística clásica y necesitando el
establecimiento previo de la estadística cuántica para ser valorado
adecuadamente. La mayor parte de la termodinámica no requiere la utilización de
este postulado. El postulado de Nernst, llamado así por ser propuesto por
Walther Nernst, afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual al cero
absoluto mediante un número finito de procesos físicos. Puede formularse
también como que a medida que un sistema dado se aproxima al cero absoluto, su
entropía tiende a un valor constante específico. La entropía de los sólidos
cristalinos puros puede considerarse cero bajo temperaturas iguales al cero
absoluto.
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