TERMODINÁMICA

La termodinámica es una rama de la física que estudia las interacciones entre el calor y otras formas de energía, así como las propiedades de los sistemas que experimentan cambios en su temperatura, presión y volumen.

Es una disciplina fascinante que nos permite comprender cómo funcionan los motores, los sistemas de refrigeración, el clima y muchas otras aplicaciones en nuestra vida diaria.

Conceptos Básicos:

Temperatura:

La temperatura es una medida de la energía cinética promedio de las partículas en un sistema. Se mide en grados Celsius (°C) o Kelvin (K), donde 0°C es el punto de congelación del agua y 273.15 K es el cero absoluto, la temperatura más baja posible en el universo.

Calor y Energía Térmica:

El calor es una forma de energía que se transfiere entre dos cuerpos debido a una diferencia de temperatura. La energía térmica es la energía total de todas las partículas en un sistema.

Leyes de la Termodinámica:

• Primera Ley: También conocida como el principio de conservación de la energía, establece que la energía no puede crearse ni destruirse, solo puede cambiar de una forma a otra.
• Segunda Ley: Establece que el calor fluye naturalmente de un objeto caliente a uno frío y no al revés, a menos que se realice trabajo.
• Tercera Ley: Afirma que es imposible alcanzar el cero absoluto en un número finito de pasos.

Procesos Termodinámicos:

• Isotérmico: Cuando la temperatura del sistema permanece constante.
• Isobárico: Cuando la presión del sistema permanece constante.
• Isocórico: Cuando el volumen del sistema permanece constante.
• Adiabático: Cuando no hay transferencia de calor hacia o desde el sistema.

Máquinas Térmicas:

Son dispositivos que convierten calor en trabajo mecánico, como motores de automóviles y turbinas de vapor.

Ciclo Termodinámico:

Es un proceso en el que un sistema regresa a su estado original después de completar una serie de cambios de estado, como el ciclo de Carnot.

Aplicaciones Prácticas:

• Calefacción y Refrigeración: Entender los principios de la termodinámica nos permite diseñar sistemas eficientes de calefacción y refrigeración para nuestros hogares y edificios.

• Generación de Energía: Las centrales eléctricas utilizan principios termodinámicos para convertir el calor en energía eléctrica, ya sea mediante la quema de combustibles fósiles o la energía nuclear.

• Tecnología de los Motores: Los motores de automóviles y aviones funcionan mediante procesos termodinámicos para convertir el calor en trabajo mecánico, permitiendo la movilidad y el transporte modernos.

Preguntas:

1. ¿Cuál es la medida de la temperatura en la escala Kelvin?

   a) Grados Celsius

   b) Kelvin

   c) Fahrenheit

   d) Rankine

2. ¿Qué establece la primera ley de la termodinámica?

   a) La temperatura fluye de un objeto caliente a uno frío.

   b) La energía no puede crearse ni destruirse, solo puede cambiar de forma.

   c) La presión y el volumen de un gas son inversamente proporcionales.

   d) El cero absoluto es el punto más frío posible.

3. ¿Cuál es el proceso termodinámico en el que la temperatura del sistema permanece constante?

   a) Isobárico

   b) Isocórico

   c) Isotérmico

   d) Adiabático

Próximo tema indicado en el temario de la guía oficial para el examen de la UNAM:

DIFERENCIA ENTRE CALOR Y TEMPERATURA

Guías digitales para el examen de la UNAM con mas de 500 preguntas de simulación y asesoría en caso de dudas.