Termodinámica : estructura y aplicaciones. Segunda parte.

Abstract

Como resumen de la Estructura de la Termodinámica, se destaca que se han desarrollado los conceptos siguientes: 1. Se ha definido el concepto de sistema termodinámico macroscópico con atención especial a la superficie que lo delimita. 2. Se han definido dos tipos básicos de magnitudes físicas: a) Propiedades termodinámicas del sistema. Las propiedades están intrínsecamente unidas a su sistema propietario. En especial se analiza el denominado estado térmico de un sistema como una propiedad del mismo, temperatura. Principio Cero. Escalas de Temperatura. b) Interacciones externas. Interacciones externas entre sistemas que actúan en la superficie del sistema analizado, y que solo se utilizan dos: Trabajo mecánico y Calor. Teniendo en cuenta la importancia termodinámica de estas dos interacciones en las Aplicaciones, ambas se analizan en detalle. 3. Con base en las dos interacciones externas, se introduce la propiedad general y básica denominada energía del sistema. Primer Principio. 4. Mediante los Principios de la Mecánica y Electromagnetismo, independientes de la Termodinámica, el concepto general de la energía se descompone en partes, dejando como concepto básico de la Termodinámica, la propiedad denominada energía interna del sistema. 5. Aparte de lo anterior, se analizan los procesos de los sistemas y se clasifican en procesos reversibles y procesos irreversibles. Los procesos naturales o reales son irreversibles. Segundo Principio. 6. Mediante el Primer Principio y el Postulado de Estado, que relaciona diversas propiedades básicas, se definen matemáticamente otras propiedades que facilitan el análisis de los procesos de los sistemas. Se toman como propiedades básicas las propiedades intensivas, presión y temperatura, ya que son medibles directamente. 7. Con la base de estas nuevas propiedades, se define la denominada Escala Absoluta de Temperaturas. 8. Aplicando, como caso particular, la Escala Absoluta a una de las propiedades definida en el apartado (6), se define una nueva propiedad que se denomina entropía, estrechamente relacionada con el estado térmico, y que constituye uno de los pilares del desarrollo de la Termodinámica. 9. La utilización de la propiedad entropía, facilita la generación de múltiples relaciones entre propiedades, el análisis de las condiciones de equilibrio termodinámico, y facilita cuantificar las irreversibilidades en los procesos reales, lo cual es necesario en la ingeniería termodinámica