Primera ley de la termodinámica
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La termodinámica es el estudio de la relación entre el calor, la temperatura, el trabajo -que se realiza cuando una fuerza aplicada a un objeto hace que éste se mueva- y la energía, que se presenta en muchas formas y se define como la capacidad de realizar trabajo. Las cuatro leyes de la termodinámica describen cómo cambian las cantidades físicas fundamentales de temperatura, energía y entropía en diversas situaciones.
Como ejemplo de la termodinámica en acción, colocar una olla de agua en una estufa caliente hará que la olla se caliente porque el calor se transfiere a la olla desde la estufa. Esto, a su vez, hace que las moléculas de agua reboten en la olla. El movimiento más rápido de estas moléculas se observa como agua más caliente.
Si la estufa no estuviera caliente, no habría transferido ninguna energía térmica a la olla; por lo tanto, las moléculas de agua no habrían podido empezar a moverse más rápido y la olla de agua no se habría calentado.
En general, el equilibrio se refiere a un estado de equilibrio que no cambia en general con el tiempo. Esto no significa que no ocurra nada, sino que dos influencias o fuerzas se equilibran mutuamente.
Ley Zeroth de la termodinámica pdf
La ley zeroth de la termodinámica establece que si dos sistemas termodinámicos están cada uno en equilibrio térmico con un tercer sistema, entonces están en equilibrio térmico el uno con el otro[1][2][3] En consecuencia, el equilibrio térmico entre sistemas es una relación transitiva.
Se dice que dos sistemas están en equilibrio térmico entre sí si están unidos por una pared permeable sólo al calor y no cambian con el tiempo[4] Por comodidad del lenguaje, a veces se dice lo mismo de los sistemas no unidos que no cambiarían si tuvieran esa pared.
La ley es importante para la formulación matemática de la termodinámica. Matemáticamente, la ley zeroth hace que la relación de equilibrio térmico entre sistemas sea una relación de equivalencia, que es precisamente el tipo de relación que puede representar la igualdad de alguna cantidad asociada a cada sistema. Una cantidad que es igual para dos sistemas si y sólo si se pueden poner en equilibrio térmico entre ellos es una escala de temperatura; la ley zeroth es necesaria para que existan cualesquiera (y por tanto muchas) escalas de este tipo. Esta condición justifica el uso de termómetros prácticos[7]: 56
Aplicación de la ley zerótica de la termodinámica
La termodinámica es el estudio de la relación entre el calor, la temperatura, el trabajo -que se realiza cuando una fuerza aplicada a un objeto hace que éste se mueva- y la energía, que se presenta en muchas formas y se define como la capacidad de realizar trabajo. Las cuatro leyes de la termodinámica describen cómo cambian las cantidades físicas fundamentales de temperatura, energía y entropía en diversas situaciones.
Como ejemplo de la termodinámica en acción, colocar una olla de agua en una estufa caliente hará que la olla se caliente porque el calor se transfiere a la olla desde la estufa. Esto, a su vez, hace que las moléculas de agua reboten en la olla. El movimiento más rápido de estas moléculas se observa como agua más caliente.
Si la estufa no estuviera caliente, no habría transferido ninguna energía térmica a la olla; por lo tanto, las moléculas de agua no habrían podido empezar a moverse más rápido y la olla de agua no se habría calentado.
En general, el equilibrio se refiere a un estado de equilibrio que no cambia en general con el tiempo. Esto no significa que no ocurra nada, sino que dos influencias o fuerzas se equilibran mutuamente.
Explicar la ley zerótica de la termodinámica
Los sistemas están en equilibrio térmico si no transfieren calor, aunque estén en condiciones de hacerlo, en función de otros factores. Por ejemplo, los alimentos que han pasado la noche en el frigorífico están en equilibrio térmico con el aire del frigorífico: el calor ya no fluye de una fuente (los alimentos) a la otra (el aire) ni viceversa.
Lo que la Ley Zeroth de la Termodinámica significa es que la temperatura es algo que vale la pena medir, porque indica si el calor se moverá entre los objetos. Esto será cierto independientemente de cómo interactúen los objetos. Incluso si dos objetos no se tocan, el calor puede fluir entre ellos, por ejemplo, por radiación (como la de una lámpara de calor). Sin embargo, según la ley Zeroth de la termodinámica, si los sistemas están en equilibrio térmico, no habrá flujo de calor.
Esta afirmación se representa simbólicamente en. La temperatura no se menciona explícitamente, pero se da a entender que la temperatura existe. La temperatura es la cantidad que es siempre la misma para todos los sistemas en equilibrio térmico entre sí.
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