TERMODINAMICA,

ACTIVIDAD 2 :SISTEMAS TERMODINAMICOS

Investigar las caracteristicas de los sistemas termodinamicos

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.

El sistema termodinámico puede estar separado del resto del universo (denominado alrededores del sistema) por paredes reales o imaginarias. En este último caso, el sistema objeto de estudio sería, por ejemplo, una parte de un sistema más grande. Las paredes que

separan un sistema de sus alrededores pueden ser aislantes (llamadas paredes adiabáticas) o permitir el flujo de calor (diatérmicas).

Los sistemas termodinámicos pueden ser aislados, cerrados o abiertos.

Sistema aislado: es aquél que no intercambia ni materia ni energía con los alrededores.Sistema cerrado: es aquél que intercambia energía (calor y trabajo) pero no materia con los alrededores (su masa permanece constante).Sistema abierto: es aquél que intercambia energía y materia con los alrededores.En la siguiente figura se han representado los distintos tipos de sistemas termodinámicos.

A lo largo de estas páginas trataremos los sistemas cerrados.

Cuando un sistema está aislado y se le deja evolucionar un tiempo suficiente, se observa que las variables termodinámicas que describen su estado no varían. La temperatura en todos los puntos del sistema es la misma, así como la presión. En esta situación se dice que el sistema está en equilibrio termodinámico.

Equilibrio termodinámico

En Termodinámica se dice que un sistema se encuentra en equilibrio termodinámico cuando las variables intensivas que describen su estado no varían a lo largo del tiempo.

Cuando un sistema no está aislado, el equilibrio termodinámico se define en relación con los alrededores del sistema. Para que un sistema esté en equilibrio, los valores de las variables que describen su estado deben tomar el mismo valor para el sistema y para sus alrededores. Cuando un sistema cerrado está en equilibrio, debe estar simultáneamente en equilibrio térmico y mecánico.

Equilibrio térmico: la temperatura del sistema es la misma que la de los alrededores.Equilibrio mecánico: la presión del sistema es la misma que la de los alrededores. Sistemas termodinamicos

La superficie que separa el sistema y su entorno suele denominarse pared, y en funcion de sus caracteristicas, los sistemas termodinamicos pueden clasificarse en distintos tipo, según permitan o no el paso de algun tipo de energia.

1. Sistemas abiertos: Permiten el intercambio tanto de materia como de energia en el entorno

2. Sistemas cerrados: Permiten el intercambio de energia con el entorno , pero no de la materia.

3.Sistemas aislados : No permiten el intercambio ni de materia ni de energia con el entorno.

4.Sistemas adiabaticos : No permiten el intercambio de materia ni de calor , pero si la energia en forma de trabajo.

Ejemplos:

Una lata de refresco sin abrir es un ejemplo de sistema termodinamico cerrado. Ya que no interactua su materia con el entorno pero si es posible que cambie su temperatura con la del ambiente.

En caso de que la lata se encontrara abierta ya permite el cambio de materia y energia con el ambiente ya que el liquido entra en contacto con el medio por lo tanto se considera abierto

Otro ejemplo de sistemas termodinamicos, esta vez de forma aislada podria ser un café dentro de un termo, este no interactua con el ambiente y su temperatura no cambia, por lo tanto su energia y volumen son constantes.

Como cambian las variables en cada sistema termodinamico.

Las variables termodinámicas pueden clasificarse en:Extensivas: que dependen de la cantidad de materia, ej. el volumen.Intensivas: que son independientes de la cantidad de materia, ej. P, T, densidad.

Variables de estado extensivasSon proporcionales a la cantidad de materia en el sistema, o sea, al número de partículas o masa.Ejemplos de variables de estado extensivas son la energía total, el volumen y entropía. Si el sistema estuviese dividido en varias partes, el valor total de una variable extensiva es igual a la suma de los valores de esa variable para cada parte considerada.

Variables de estado intensivasSon independientes de la cantidad de materia en el sistema.Ejemplos de variables de estado intensivas son la temperatura y la presión. Las variables intensivas no son aditivas para las varias partes de un sistema, o sea, en un sistema constituido por varias partículas la temperatura del sistema nunca es la suma de la temperatura de cada partícula que lo constituye.

1.-Que ocurre cuando entra una masa de aire frio entra en contancto con la tierra que se encuentra a una temperatura mayor?

El frente frío es una franja de inestabilidad que ocurre cuando una masa de aire frío se acerca a una masa de aire caliente. El aire frío, siendo más denso, genera una "cuña" y se mete por debajo del aire cálido y menos denso.Los frentes fríos se mueven rápidamente. Son fuertes y pueden causar perturbaciones atmosféricas tales como tormentas de truenos, chubascos, tornados, vientos fuertes y cortas tempestades de nieve antes del paso del frente frío, acompañadas de condiciones secas a medida que el frente avanza. Dependiendo de la época del año y de su localización geográfica, los frentes fríos pueden venir en una sucesión de 5 a 7 días.

Un frente frio es un claro ejemplo de como interactuan la termodinamica, esto se debe a que las temperaturas del aire se separan generando una reaccion energetica que suele ser muy agresiva en algunos casos.

Fuentes de consulta:

http://joule.qfa.uam.es/beta-2.0/temario/introduccion/introduccion.phphttp://laplace.us.es/wiki/index.php/Sistemas_termodin%C3%A1micos_(GIE)http://meteovision.es/Divul/frentefrio.html