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Las leyes de la termodinámica (o los principios de la termodinámica ) describen el comportamiento de tres cantidades físicas fundamentales, la temperatura, la energía y la entropía, que caracterizan a los sistemas termodinámicos .
El primer principio de la termodinámica o primera ley de la termodinámica es un principio que refleja la conservación de la energía en el contexto de la termodinámica y establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien este intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará.
Segunda ley de la termodinámica : No es posible que el calor fluya desde un cuerpo frío hacia un cuerpo mas caliente, sin necesidad de producir ningún trabajo que genere este flujo. La energía no fluye espontáneamente desde un objeto a baja temperatura, hacia otro objeto a mas alta temperatura.
Física Termodinámica Interpretaciones. La termodinámica se ha desarrollado en varias ramas afines de la ciencia, cada una con un enfoque diferente. Termodinámica clásica. Mecánica estadística. Termodinámica Química.
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 . Ilustración del ADN. La entropía de un sistema puede verse como una medida del desorden de sus componentes (por ejemplo de sus moléculas, etc…).
Para resumir, la primera ley de termodinámica habla sobre la conservación de la energía entre los procesos, mientras que la segunda ley de la termodinámica trata sobre la direccionalidad de los procesos, es decir, de menor a mayor entropía (en el universo en general).
En el Sistema Internacional el trabajo se mide en Julios (J). Este trabajo está considerado desde el punto de vista del sistema termodinámico, por tanto: El trabajo es positivo cuando lo realiza el gas (expansión) y negativo cuando el exterior lo realiza contra el gas (compresión).
En el momento en que sale de sus manos el balón tiene velocidad, por lo tanto tiene energía cinética. Todavía no ha ganado altura, por lo tanto no tiene energía potencial. Mientras va subiendo pierde velocidad y gana altura. Pierde energía cinética y gana energía potencial.
Nicolas Léonard Sadi Carnot, considerado como el “padre de la termodinámica “, fue el primero en establecer las bases sobre las que se formularon después las leyes de la termodinámica .
El segundo principio de la termodinámica no se límita exclusivamente a máquinas térmicas sino que se ocupa, en general, de todos los procesos naturales que suceden de manera espontánea. Podemos decir que se ocupa de la evolución natural de los sistemas termodinámicos, es decir, de la dirección en que avanzan.
La segunda ley de la termodinámica establece que esto es imposible. El calor, solo fluirá del más frío hacia el más caliente sólo si hace trabajo sobre el sistema. En otras palabras, una máquina térmica con una eficiencia perfecta deberá convertir toda la energía calorífica absorbida Qh en trabajo mecánico.
Un aire acondicionado puede enfriar el aire en una habitación. Al enfriar el aire reduce la entropía del aire de ese sistema. El calor expulsado de la habitación (el sistema) siempre contribuye más a la entropía del ambiente que la disminución de la entropía del aire de ese sistema.
Los cuatro principios de la termodinámica definen cantidades físicas fundamentales (temperatura, energía y entropía) que caracterizan a los sistemas termodinámicos . Las leyes describen cómo se comportan bajo ciertas circunstancias, y prohíben ciertos fenómenos (como el móvil perpetuo).
Un sistema termodinámico (también denominado sustancia de trabajo) se define como la parte del universo objeto de estudio. Un sistema termodinámico puede ser una célula, una persona, el vapor de una máquina de vapor, la mezcla de gasolina y aire en un motor térmico, la atmósfera terrestre, etc.
Ramas de la física Mecánica clásica. La mecánica es una de las principales ramas de la física desde la cual se estudia el movimiento de los cuerpos y las fuerzas que actúan en estos. Electromagnetismo. Termodinámica. Mecánica cuántica. Acústica. Astrofísica. Biofísica. Cinemática.