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Primer Principio de la Termodinámica: La Conservación de la Energía, Guías, Proyectos, Investigaciones de Termodinámica

El primer principio de la termodinámica establece que la energía no se puede crear ni destruir durante un proceso, solo puede cambiar de forma. Este documento introduce el concepto básico de la termodinámica, incluyendo la energía cinética, las formas mecánicas y no mecánicas del trabajo, y el concepto de energía interna. Además, se discuten los procesos adiabáticos y la primera ley de la termodinámica, que establece que el cambio de energía total durante un proceso adiabático es igual al trabajo neto realizado.

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2018/2019

Subido el 28/04/2022

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Resumen -.
La energía es algo que está presente en todos lados la, aunque
hay varios tipos de energía podríamos resumirla como la
capacidad de realizar algo. La energía es principal pilar de
estudio de la termodinámica por ello estudiaremos la primera
ley de la termodinámica. La que esta ley establece es que la
energía no se puede crear ni destruir durante un proceso; sólo
puede cambiar de forma. Esta ley brinda una base sólida para
estudiar las relaciones entre las diversas formas de interacción
de energía.
Por lo tanto, cada cantidad de energía por pequeña que sea
debe justificarse durante un proceso.
I. INTRODUCCION
La primera ley como ya antes mencionada establece que la
energía no se pude crear ni destruir solo se transforma o
cambia de forma. En física se analizan formas de energía tales
como la potencial, gravitatoria y cinética, así como también
las relacionadas con el electromagnetismo. En química se
analizan fuerzas de los enlaces atómicos y nucleares. Gracias a
los principios de la termodinámica podemos asociar y
relacionar las energías antes mencionadas, así como otros
tipos de energía.
Con los conceptos básicos de la termodinámica ya vistos en la
unidad anterior será más fácil comprender el principio de la
termodinámica o Primer ley de la termodinámica.
DESARROLLO
Conceptos de trabajo y energía:
Modos de manifestarse la energía; La materia almacena
energía de diversas formas. Por ejemplo, las partículas de una
masa de gas que se trasladan con entera libertad en el espacio,
durante su recorrido vibran y rotan. Decimos que las partículas
están dotadas de energía cinética, que dividimos en tres
modos: traslacional, vibracional y rotacional, y que además
probablemente existen otras formas de almacenar energía
debido a efectos internos de la molécula, entre las que
podemos citar su simetría o asimetría, su momento dipolar,
atracción gravitatoria, polaridad, etc.
Los conceptos de trabajo W y potencia W se introducen
generalmente en el estudio
Formas mecánicas del trabajo; Hay diversas formas de hacer
trabajo, cada una relacionada de cierta manera con una fuerza
que actúa a lo largo de una distancia (Fig. 2-25). En la
mecánica elemental, el trabajo que realiza una fuerza
constante F sobre un cuerpo que se desplaza una distancia s en
la dirección de la fuerza se expresa como
W=Fs
Si la fuerza F no es constante, el trabajo realizado se obtiene al
sumar (es decir, integrar) las cantidades diferenciales de
trabajo,
FIGURA 2-25
FORMAS NO MECÁNICAS DEL TRABAJO
Algunos modos de trabajo encontrados en la práctica son de
Primera Ley de la Termodinámica
OSWALDO DANIEL SEGURA FLORES
Oswaldosegura83@gmail.com
INSTITUTO TECNOLOGICO DE CUAUTLA
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¡Descarga Primer Principio de la Termodinámica: La Conservación de la Energía y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Termodinámica solo en Docsity!

Resumen -. La energía es algo que está presente en todos lados la, aunque hay varios tipos de energía podríamos resumirla como la capacidad de realizar algo. La energía es principal pilar de estudio de la termodinámica por ello estudiaremos la primera ley de la termodinámica. La que esta ley establece es que la energía no se puede crear ni destruir durante un proceso; sólo puede cambiar de forma. Esta ley brinda una base sólida para estudiar las relaciones entre las diversas formas de interacción de energía. Por lo tanto, cada cantidad de energía por pequeña que sea debe justificarse durante un proceso. I. INTRODUCCION

La primera ley como ya antes mencionada establece que la

energía no se pude crear ni destruir solo se transforma o cambia de forma. En física se analizan formas de energía tales como la potencial, gravitatoria y cinética, así como también las relacionadas con el electromagnetismo. En química se analizan fuerzas de los enlaces atómicos y nucleares. Gracias a los principios de la termodinámica podemos asociar y relacionar las energías antes mencionadas, así como otros tipos de energía. Con los conceptos básicos de la termodinámica ya vistos en la unidad anterior será más fácil comprender el principio de la termodinámica o Primer ley de la termodinámica. DESARROLLO Conceptos de trabajo y energía: Modos de manifestarse la energía; La materia almacena energía de diversas formas. Por ejemplo, las partículas de una masa de gas que se trasladan con entera libertad en el espacio, durante su recorrido vibran y rotan. Decimos que las partículas están dotadas de energía cinética, que dividimos en tres modos: traslacional, vibracional y rotacional, y que además probablemente existen otras formas de almacenar energía debido a efectos internos de la molécula, entre las que podemos citar su simetría o asimetría, su momento dipolar, atracción gravitatoria, polaridad, etc. Los conceptos de trabajo W y potencia W se introducen generalmente en el estudio Formas mecánicas del trabajo; Hay diversas formas de hacer trabajo, cada una relacionada de cierta manera con una fuerza que actúa a lo largo de una distancia (Fig. 2-25). En la mecánica elemental, el trabajo que realiza una fuerza constante F sobre un cuerpo que se desplaza una distancia s en la dirección de la fuerza se expresa como W=Fs Si la fuerza F no es constante, el trabajo realizado se obtiene al sumar (es decir, integrar) las cantidades diferenciales de trabajo, FIGURA 2- 25 FORMAS NO MECÁNICAS DEL TRABAJO Algunos modos de trabajo encontrados en la práctica son de

Primera Ley de la Termodinámica

OSWALDO DANIEL SEGURA FLORES

Oswaldosegura8 3 @gmail.com INSTITUTO TECNOLOGICO DE CUAUTLA

naturaleza no mecánica, pero pueden tratarse de manera similar si se identifica una fuerza generalizada F que actúa en dirección de un desplazamiento generalizado x. Entonces, el trabajo relacionado con el desplazamiento diferencial bajo la influencia de esa fuerza se determina a partir de SW =Fdx. LA ENERGÍA INTERNA El símbolo E introducido antes representa la energía total de un sistema. La energía total incluye la energía cinética, la energía potencial gravitatoria y otras formas de energía. Los siguientes ejemplos ilustran algunas de estas formas de energía. Podrían añadirse igualmente muchos otros ejemplos que insistieran en la misma idea. PROCESOS ADIABÁTICOS: Cuando las únicas transferencias de energía permitidas a través de la frontera de un sistema son interacciones trabajo, la frontera se denomina frontera adiabática y el sistema se denomina sistema adiabático. Un proceso adiabático es aquel en el que sólo se identifican interacciones trabajo. Se pueden emplear muchos procesos adiabáticos distintos para unir dos estados determinados. Sin embargo, experimentalmente se obtiene que el valor del trabajo neto hecho por o sobre el sistema es el mismo para todos esos procesos adiabáticos entre los mismos dos estados. PRIMERA LEY DE LA TERMOMDINAMICA Considere un sistema que experimenta una serie de procesos adiabáticos desde un estado especificado 1 a otro también especificado 2. Siendo adiabáticos, es evidente que estos procesos no tienen que ver con transferencia de calor, pero sí con varias clases de interacción de trabajo. Las mediciones cuidadosas durante estos experimentos indican lo siguiente: para todos los procesos adiabáticos entre dos estados especificados de un sistema cerrado, el trabajo neto realizado es el mismo sin importar la naturaleza del sistema cerrado ni los detalles del proceso. Considerando que existe un número infinito de maneras para llevar a cabo interacciones de trabajo en condiciones adiabáticas, el enunciado anterior parece ser muy poderoso para tener implicaciones trascendentes. Este enunciado, basado en gran medida en los experimentos hechos por Joule en la primera mitad del siglo XIX, no se puede extraer de ningún otro principio físico conocido y se reconoce como principio fundamental o primera ley de la termodinámica o sólo primera ley. La primera ley no hace referencia al valor de la energía total de un sistema cerrado en un estado, tan sólo establece que el cambio de energía total durante un proceso adiabático debe ser igual al trabajo neto realizado. En consecuencia, se puede asignar cualquier valor arbitrario conveniente a la energía total en un estado específico para servir como punto de referencia. a en el enunciado de la primera ley se encuentra la conservación de la energía. Aunque la esencia de la primera ley es la existencia de la propiedad energía total, con frecuencia se considera a la primera ley como un enunciado del principio de la conservación de la energía. BALANCE DE LA ENERGÍA

Bibliografía: [1] Jorge A. Rodriguez, “NTRODUCCION A LA TERMODINAMICA [2] Yonus A. Çengel & Michael A. Boles “Termodinámica sexta edición” [3] Kenneth Wark, Jr. & Donald E. Richards Termodinámica sexta edición [4] José A. Turégano & Carmen Velasco “FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA TÉCNICA” [5] https://www.fisicalab.com/apartado/primer-principio-termo 25/04/