Sistema macroscópica y microscópica

Recibe el nombre de sistema la porción de espacio o de materia que aislamos del resto del universo para fijar sobre ella nuestra atención.

Entorno de un sistema es la porción del universo que tiene alguna relación con el sistema que estamos estudiando.

Frontera de un sistema es la superficie que separa el sistema de su entorno.

Las descripciones macroscópica y microscópica estudian el sistema considerando los efectos globales de un gran número de partículas, o bien las propiedades individuales de átomos y moléculas.

En Termodinámica, la atención se dirige hacia el interior de un sistema, utilizando la descripción macroscópica y considerando únicamente aquellas magnitudes macroscópicas que están relacionadas con el estado del sistema.Mediante la experiencia se determinan las magnitudes que son necesarias y suficientes para tal descripción. Se llaman variables de estado o coordenadas termodinámicas.

Un sistema que se puede describir mediante variables de estado recibe el nombre de sistema termodinámico. Clasificación de sistemas Abiertos: intercambian materia y energía con el exterior. Cerrados: intercambian energía con el exterior (materia no) Aislados: no hay intercambio de materia ni de energía con el exterior.

Propiedades Intensivas

Ejemplos de propiedades intensivas son la temperatura, la presión, la velocidad, el volumen específico (volumen ocupado por la unidad de masa), el punto de ebullición, el punto de fusión, la densidad, viscosidad, dureza, concentración, solubilidad, olor, color, sabor, etc., en general todas aquellas que caracterizan a una sustancia diferenciándola de otras.

Si se tiene un litro de agua, su punto de ebullición es 100°C (a 1 atmósfera de presión). Si se agrega otro litro de agua, el nuevo sistema, formado por dos litros de agua, tiene el mismo punto de ebullición que el sistema original. Esto ilustra la no aditividad de las propiedades intensivas:

Las propiedades intensivas se dividen en dos: Propiedad Característica: permite identificar las sustancias con un valor.

Ej.: Punto de ebullición, calor específico. Propiedad General: común a diferentes sustancias

Propiedades extensivasSon las que dependen de la cantidad de sustancias del sistema, y son recíprocamente equivalentes a las intensivas. Una propiedad extensiva depende por tanto del "tamaño" del sistema. Una propiedad extensiva tiene la propiedad de ser aditiva en el sentido de que si se divide el sistema en dos o más partes, el valor de la magnitud extensiva para el sistema completo es la suma de los valores de dicha magnitud para cada una de las partes.

En general el cociente entre dos magnitudes extensivas nos da una magnitud intensiva, por ejemplo la división entre masa y volumen nos da la densidad.

Combinación de propiedades extensivas

Considérese un conjunto de magnitudes intensivas y un conjunto de

magnitudes extensivas , y sea una función representa otra magnitud extensiva si para cualquier :

Por tanto, las magnitudes extensivas son funciones homogéneas (de grado 1) con

respecto a . Se sigue del Teorema de Euler sobre funciones homogéneas que:

Donde las derivadas parciales se consideran respecto a todas las magnitudes

excepto las . El contra recíproco también es cierto, si una función no obedece la relación anterior, entonces no es una magnitud extensiva.