Teoría termodinámica

1)            Hemos estudiado que la energía cinética de un cuerpo en movimiento está relacionada con su velocidad. ¿Forma parte esta energía cinética de la energía térmica del objeto en movimiento?

No, porque la energía cinética global no es energía interna.  La energía térmica es la parte de la energía interna de un sistema termodinámico en equilibrio,  esta clase de energía se debe al movimiento de las partículas que constituyen la materia y se manifiesta en forma de calor.

La energía interna está asociada a dos tipos de energía diferentes: la energía cinética interna y la energía potencial interna de las partículas del cuerpo: la energía cinética interna es la suma de las energías cinéticas de cada elemento de un sistema respecto a su centro de masas y es causada por el movimiento de las partículas del sistema (traslaciones, rotaciones y vibraciones) y la energía potencial interna es la energía potencial asociada a cada una de las interacciones de estos elementos.

2)           ¿Por qué las partículas de un sólido sólo pueden presentar movimiento de vibración?

En los sólidos, las partículas se encuentran en posiciones fijas y próximas entre sí, de una manera ordenada y las fuerzas que las unen son grandes y simplemente vibran u oscilan en torno a una posición de equilibrio.

3.- ¿Es posible una máquina térmica que no genere calor de desecho, sino que todo el calor absorbido se transforme en trabajo neto?

No es posible  porque se necesita de una diferencia de temperatura entre la fuente de calor y el sumidero para que este fluya a través de la máquina.

4¿Es posible una reutilización del calor de desecho(sin sumidero de calor), de forma que se haga recircular y se incluya en el calor absorbido?

No, es posible porque en una maquina térmica no ideal (real) se pierde calor

5.- Que se entiende por crisis entrópica

6.- CUAL ES LA EXPRESIÓN MATEMÁTICA DEL  PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA

Δ(energía del sistema) + Δ(alrededores)=0

(ΔU+ΔE_K+ΔE_P)+(+/-Q+/-W) =0

ΔU+ΔE_K+ΔE_P = (+/-Q+/-W)

ΔU+ΔE_K+ΔE_P = (+Q+W)

ΔU=Q+W  ó ΔU=Q−W

7.- Que es una maquina térmica

Una máquina térmica es un dipositivo cuyo objetivo es convertir calor en trabajo. Para ello utiliza de una sustancia de trabajo (vapor de agua, aire, gasolina) que realiza una serie de transformaciones termodinámicas de forma cíclica, para que la máquina pueda funcionar de forma continua. A través de dichas transformaciones la sustancia absorbe calor (normalmente, de un foco térmico) que transforma en trabajo.

El desarrollo de la Termodinámica y más en concreto del Segundo Principio vino motivado por la necesidad de aumentar la cantidad de trabajo producido para una determinada cantidad de calor absorbido. De forma empírica, se llega así al primer enunciado del Segundo Principio:

8.- QUE DICE EL ENUNCIADO DE KELVIN-PLANCK Y EXPLIQUE CON UN ESQUEMA

No es posible ninguna transformación cíclica que transforme íntegramente el calor absorbido en trabajo.

Este enunciado implica que la cantidad de energía que no ha podido ser transformada en trabajo debe cederse en forma de calor a otro foco térmico, es decir, una máquina debe trabajar al menos entre dos focos térmicos. El esquema más sencillo de funcionamiento es entonces el siguiente:

1.     Absorbe una cantidad de calor Q1 de un foco caliente a una temperatura T1

2.     Produce una cantidad de trabajo W

3.     Cede una cantidad de calor Q2 a un foco frío a una temperatura T2

Como la máquina debe trabajar en ciclos, la variación de energía interna es nula. Aplicando el Primer Principio el trabajo producido se puede expresar: