¿Qué es la termodinámica y sus ramas?

La termodinámica es la rama de la física que se ocupa del estudio de los vínculos existentes entre el calor y las demás variedades de energía. Analiza, por lo tanto, los efectos que poseen a nivel macroscópico las modificaciones de temperatura, presión, densidad, masa y volumen en cada sistema.

Ramas de la termodinámica

Termodinámica es la parte de la física que estudia los intercambios de calor y trabajo que acompañan a los procesos fisicoquímicos. Si estos son reacciones químicas, la parte de ciencia que los estudia se llama termoquímica. Sistema termodinámico: porción del universo que se toma para su estudio.

La termodinámica es el área de la Física que estudia la energía y entropía, teniendo fuertes y variadas conexiones con otras áreas de la Física; particularmente, con la mecánica, la física del estado sólido y la física no – lineal.

La termodinámica es una rama de la física que estudia el calor, la temperatura y el trabajo, y cómo estas magnitudes se relacionan entre sí y con otras propiedades físicas de la materia. Si medimos cada una de las variables —por ejemplo: temperatura, presión, energía, etc.

Las leyes de la termodinámica que se desarrollarán serán: - Ley cero de la termodinámica o principio del equilibrio termodinámico. - Primera ley de la termodinámica o principio de la conservación de la energía. - Segunda ley de la termodinámica. - Tercera ley de la termodinámica.

¿Cuáles son los cuatro principios o leyes de la termodinámica?

La termodinámica es el estudio de la energía térmica, es decir, de la capacidad de producir un cambio en un sistema o de realizar un trabajo. La primera ley de la termodinámica enuncia el principio de conservación de la energía. Establece que la energía no se crea ni se destruye.

En la biología, la termodinámica se refiere al estudio de la transferencia de energía que se produce entre moléculas o conjuntos de moléculas.

Por ejemplo, si colocas un pistón en un lavabo con agua helada, el calor conducirá energía fuera del gas. Sin embargo, si comprimimos el pistón de tal manera que el trabajo realizado sobre el gas sea mayor que la energía térmica que se pierde, su energía interna total aumentará.

La termodinámica sienta las bases para los motores térmicos, las centrales eléctricas, las reacciones químicas, los refrigeradores y muchos más conceptos importantes en los que se basa el mundo en el que vivimos hoy .

Su objetivo es, a partir de unos cuantos postulados (leyes de la termodinámica), obtener relaciones entre propiedades macroscópicas de la materia, cuando ésta se somete a toda una variedad de procesos.

Resumen: Nicolas Léonard Sadi Carnot fue un ingeniero francés, considerado como el Padre de la Termodinámica.

Los sistemas de calefacción y refrigeración de nuestros hogares y otros edificios, los motores que impulsan nuestros vehículos de motor, incluso el diseño de edificios y vehículos, todos incorporan información de la termodinámica para que funcionen bien .

La primera ley es un enunciado de conservación de energía. Nos dice que un sistema puede intercambiar energía con su entorno mediante la transmisión de calor y la realización de trabajo.

El principio cero de la termodinámica​ es una ley fenomenológica para sistemas que se encuentran en equilibrio térmico. En palabras simples, el principio dice que si se pone un objeto con cierta temperatura en contacto con otro a una temperatura distinta, ambos intercambian calor hasta que sus temperaturas se igualan.

La segunda ley de la termodinámica sostiene que todos los procesos que ocurren en el universo se realizan de manera que siempre aumenta el desorden, y por tanto la entropía, a nivel global aunque no necesariamente a nivel local, esto es en un espacio pequeño y/o un intervalo de tiempo pequeño.

El cuarto principio o cuarta ley de la termodinámica es el postulado del economista rumano Nicholas Georgescu-Roegen, que afirma que la materia disponible se degrada de forma continua e irreprensiblemente en materia no disponible de forma práctica.

Leyes ponderales

Ley de conservación de la masa. Ley de las proporciones definidas. Ley de las proporciones múltiples. Ley de las proporciones recíprocas.

La segunda ley afirma que el calor siempre se mueve del objeto con mayor temperatura al de menor temperatura. También, establece que durante un proceso cíclico no toda la energía térmica puede convertirse íntegramente en trabajo.

Los cuatro principios de la termodinámica​ definen cantidades físicas fundamentales (temperatura, energía y entropía) que caracterizan a los sistemas termodinámicos; describen cómo se comportan bajo ciertas circunstancias, y prohíben ciertos fenómenos (como el móvil perpetuo).

¿Cómo puedo aprender termodinámica fácilmente? Tomemos primero álgebra, ecuaciones diferenciales y física . También puede beneficiarse tomando algunas clases de química antes de pasar a la termodinámica.

Cuando un sistema experimenta un proceso, intercambia energía con el entorno. La energía que intercambia es en forma de calor (Q) o de trabajo (W).

La magnitud que designa la energía almacenada por un sistema de partículas se denomina energía interna (U).

Los organismos vivos pueden ganar o perder energía del entorno externo. Por tanto, los organismos vivos son sistemas abiertos. Dado que los organismos vivos no son sistemas cerrados , no tiene ningún efecto sobre la segunda ley de la termodinámica.

Para diferenciarse de su entorno, cualquier organismo vivo (por simple que sea) debe disminuir su entropía . O, al menos, debe asegurarse de que su entropía aumente más lentamente que su entorno. Esto requiere energía, lo que genera calor. El organismo debe excretar este calor a su entorno.

Desde la termodinámica la vida es un proceso irreversible y el ser humano, es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su entorno mediante un proceso isotérmico, porque consume energía en forma de nutrientes y desarrolla un trabajo interno y externo respecto al sistema.