ENTROPIA*
En termodinámica, la entropía (simbolizada como S) es la magnitud física que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Es una función de estado de carácter extensivo y su valor, en un sistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se dé de forma natural. La palabra entropía procede del griego (ἐντροπία) y significa evolución o transformación.
PUNTO TRIPLE*
El punto triple es aquel en el cual coexisten en equilibrio el estado sólido, el estado líquido y el estado gaseoso de una sustancia. Se define con una temperatura y una presión de vapor.El punto triple del agua, por ejemplo, está a 273,16 K (0,01°C) y a una presión de 611,73 Pa ITS90. Esta temperatura, debido a que es un valor constante, sirve para calibrar las escalas Kelvin y Celsius de los termómetros de mayor precisión.Punto triple del aguaLa única combinación de presión y temperatura a la que el agua, hielo y vapor de agua pueden coexistir en un equilibrio estable se produce exactamente a una temperatura de 273.1598 K (0.0098 ° C) y a una presión parcial de vapor de agua de 611,73 pascales (6,1173 milibares, 0,0060373057 atm). En ese momento, es posible cambiar el estado de toda la sustancia a hielo, agua o vapor arbitrariamente haciendo pequeños cambios en la presión y la temperatura. Se debe tener en cuenta que incluso si la presión total de un sistema está muy por encima de 611,73 pascales (es decir, un sistema con una presión atmosférica normal), si la presión parcial del vapor de agua es 611,73 pascales, entonces el sistema puede encontrarse aún en el punto triple del agua . Estrictamente hablando, las superficies que separan las distintas fases también debe ser perfectamente planas, para evitar los efectos de las tensiones de superficie.El agua tiene un inusual y complejo diagrama de fase (aunque esto no afecta a las consideraciones generales expuestas sobre el punto triple). A altas temperaturas, incrementando la presión, primero se obtiene agua líquida y, a continuación, agua sólida. Por encima de 109 Pa aproximandamente se obtiene una forma cristalina de hielo que es más denso que el agua líquida. A temperaturas más bajas en virtud de la compresión, el estado líquido deja de aparecer, y el agua pasa directamente de sólido a gas.A presiones constantes por encima del punto triple, calentar hielo hace que se pase de sólido a líquido y de éste a gas, o vapor. A presiones por debajo del punto triple, como las encontradas en el espacio exterior, donde la presión es cercana a cero, el agua líquida no puede existir. En un proceso conocido como sublimación, el hielo salta la fase líquida y se convierte directamente en vapor cuando se calienta.La presión del punto triple del agua fue utilizada durante la misión Mariner 9 a Marte como un punto de referencia para definir "el nivel del mar". Misiones más recientes hacen uso de altimetría láser y gravimetría en lugar de la presión atmosférica para medir la elevación en Marte.Tabla de puntos triplesEn esta tabla se incluyen los puntos triples de algunas sustancias comunes. Estos datos están basados en los proporcionados por la National Bureau of Standards (ahora NIST) de los EE.UU de América.SustanciaT (K)P (kPa)Acetileno192,4120Amoniaco195,406,076Argón83,8168,9Grafito390010100Dióxido de carbono216,55517Monóxido de carbono68,1015,37Deuterio18,6317,1Etano89,898 × 10−4Etileno104,00,12Helio-42,195,1Hidrógeno13,847,04Cloruro de hidrógeno158,9613,9Mercurio234,21,65 × 10−7Metano90,6811,7Neón24,5743,2Óxido nítrico109,5021,92Nitrógeno63,1812,6Óxido nitroso182,3487,85Oxígeno54,360,152Paladio18253,5 × 10−3Platino20452,0 × 10−4Dióxido de azufre197,691,67Titanio19415,3 × 10−3Hexafluoruro de uranio337,17151,7Agua273,160,61Xenón161,381,5Cinc692,650,065
TEMPERATURA*
La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de calor o frío. Por lo general, un objeto más "caliente" tendrá una temperatura mayor. Físicamente es una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como "energía sensible", que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida que es mayor la energía sensible de un sistema se observa que esta más "caliente" es decir, que su temperatura es mayor.En el caso de un sólido, los movimientos en cuestión resultan ser las vibraciones de las partículas en sus sitios dentro del sólido. En el caso de un gas ideal monoatómico se trata de los movimientos traslacionales de sus partículas (para los gases multiatómicos los movimientos rotacional y vibracional deben tomarse en cuenta también).El desarrollo de técnicas para la medición de la temperatura ha pasado por un largo proceso histórico, ya que es necesario darle un valor numérico a una idea intuitiva como es lo frío o lo caliente.Multitud de propiedades fisicoquímicas de los materiales o las sustancias varían en función de la temperatura a la que se encuentren, como por ejemplo su estado (sólido, líquido,gaseoso , plasma...), su volumen, la solubilidad, la presión de vapor, su color o la conductividad eléctrica. Así mismo es uno de los factores que influyen en la velocidad a la que tienen lugar las reacciones químicas.La temperatura se mide con termómetros, los cuales pueden ser calibrados de acuerdo a una multitud de escalas que dan lugar a las unidades de medición de la temperatura. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura es el kelvin. Sin embargo, fuera del ámbito científico el uso de otras escalas de temperatura es común el uso de la escala Celsius (antes llamada centígrada) y en los países anglosajones, la escala Fahrenheit. También existe la escala Rankine (°R) que establece su punto de referencia en el mismo punto de la escala Kelvin.PRESION*En física y disciplinas afines la presión es una magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie.En el Sistema Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado.
LEY CERO DE LA TERMODINAMICA*
Cuando dos cuerpos están en equilibrio térmico con un tercero se encuentran en equilibrio térmico entre sí.A fin de explicar el concepto de equilibrio térmico considere dos bloques de cobre de la misma geometría y peso, aislados de los alrededores, pero en contacto entre sí. Uno de los bloques esta mas caliente que el otro por lo tanto su temperatura es mayor, su resistencia eléctrica y su volumen también lo son. Al entrar en contacto los dos bloques aislados de sus alrededores se produce un intercambio(interacción), energética, que puede observarse a través del decremento de temperatura, volumen y resistencia eléctrica en el bloque mas caliente; al mismo tiempo se lleva acabo un aumento de las mismas propiedades en el bloque frío. Cuando todos los cambios observables cesan, esta interacción la térmica o de calor a terminado y se dice que ambos bloques han alcanzado el equilibrio térmico.Observe que la propiedad denominada temperatura es una medida del nivel energético de los cuerpos y determina cuando se encuentra en equilibrio térmico con otro cuerpo o con un sistema.
1 LEY DE LA TERMODINAMICA*
La primera ley de la termodinámica o Primer Principio de la termodinámica es una aplicación de la ley universal de conservación de la energía a la termodinámica y, a su vez, identifica el calor como una transferencia de energía. Uno de los enunciados de la primera ley de la termodinámica es el siguiente:El incremento de la energía interna de un sistema termodinámico es igual a la diferencia entre la cantidad de calor transferida a un sistema y el trabajo realizado por el sistema a sus alrededores.En su forma matemática más sencilla se puede escribir para cualquier volumen de control:donde ΔU es el incremento de energía interna del sistema, Q es el calor cedido al sistema, y W es el trabajo cedido por el sistema a sus alrededores.
2LEY DE LA TERMODINAMICA*
La segunda ley de la termodinámica o segundo principio de la termodinámica expresa, en una forma concisa, que "La cantidad de entropía de cualquier sistema aislado termodinámicamente tiende a incrementarse con el tiempo". Más sencillamente, cuando una parte de un sistema cerrado interacciona con otra parte, la energía tiende a dividirse por igual, hasta que el sistema alcanza un equilibrio térmico.
SISTEMA*
Un sistema integrado es aquel en el que se le ha definido un campo en el que se puede medir cierto tipo de actividad entre sus componentes o partes que se interrelacionan. Estos elementos pueden llamarse módulos. A su vez cada módulo puede ser un subsistema, dependiendo si sus propiedades lo definen a su vez o no como un sistema.La incapacidad de referenciar a un sistema sobre ejes, es el resultado del límite de la observación que realiza el sujeto sobre el mismo. SISTEMA CERRADO*
Un sistema cerrado o sistema aislado es un sistema físico (o químico) que no interacciona con otros entes físicos situados fuera de él y por tanto no está conectado "causalmente" ni correlacionalmente con nada externo a él.Una propiedad importante de los sistemas cerrados es que las ecuaciones de evolución temporal, llamadas "ecuaciones del movimiento" de dicho sistema solo dependen de variables y factores contenidas en el sistema. Para un sistema de ese tipo por ejemplo la elección del origen de tiempos es arbitraria y por tanto las ecuaciones de evolución temporal son invariantes respecto a las traslaciones temporales. Eso último implica que la energía total de dicho sistema se conserva (ver conservación de la energía), de hecho, un sistema cerrado al estar aislado no puede intercambiar energía con nada externo a él.El universo entero considerado como un todo es probablemente el único sistema realmente cerrado, sin embargo, en la práctica muchos sistemas no completamente aislados pueden estudiarse como sistemas cerrados con un grado de aproximación muy bueno o casi perfecto.
SISTEMA ABIERTO*
Los sistemas abiertos son aquellos sistemas informáticos que proporcionan alguna combinación de interoperabilidad, portabilidad y uso de estándares abiertos. (También puede referirse a los sistemas configurados para permitir el acceso sin restricciones por parte de personas y otros sistemas, si bien este artículo sólo discute la primera acepción.)El término surgió a finales de los años 1970 y principios de los 1980, principalmente para describir los sistemas basados en Unix, especialmente en contraste con los más afianzados mainframes y minicomputadoras de la época. A diferencia de los antiguos sistemas heredados, la nueva generación de sistemas Unix incluía unas interfaces de programación e interconexiones periféricas estandarizadas, animándose así al desarrollo de hardware y software por parte de terceros, una importante divergencia respecto a la norma de época, que vio a compañía como Amdahl e Hitachi reclamando ante la justicia el derecho a vender sistemas y periféricos compatibles con los mainframes de IBM.Se dice que la definición de «sistema abierto» se hizo más formal en los años 1990 con el auge de los estándares de software administrados independientemente como la Single UNIX Specification de The Open Group.Aunque los usuarios actuales están habituados a cierto grado de interoperatibilidad hardware y software, antes del año 2000 los sistemas abiertos fueron promocionados por los vendedores de Unix como una importante ventaja competitiva. IBM y otras compañías se resistieron a esta tendencia durante décadas, algo que puede ejemplificarse por el ya famoso aviso de un ejecutivo de IBM en 1991 sobre que uno debía «tener cuidado con quedar encerrado en los sistemas abiertos».Sin embargo, a principios del siglo XXI muchos de estos mismos vendedores de sistemas heredados, particularmente IBM y Hewlett-Packard, comenzaron a adoptar Linux como parte de su estrategia de ventas global, comercializando el «código abierto» como triunfo sobre el «sistema abierto». De esta forma un mainframe IBM con el sistema operativo zLinux se comercializa como un sistema más abierto que servidores usando Microsoft Windows (código cerrado) e incluso que los que usan Unix, a pesar de un origen como sistema abierto.
ISOTERMICO*
Se denomina proceso isotérmico o proceso isotermo al cambio de temperatura reversible en un sistema termodinámico, siendo dicho cambio de temperatura constante en todo el sistema. La compresión o expansión de un gas ideal en contacto permanente con un termostato es un ejemplo de proceso isotermo, y puede llevarse a cabo colocando el gas en contacto térmico con otro sistema de capacidad calorífica muy grande y a la misma temperatura que el gas; este otro sistema se conoce como foco caliente. De esta manera, el calor se transfiere muy lentamente, permitiendo que el gas se expanda realizando trabajo. Como la energía interna de un gas ideal sólo depende de la temperatura y ésta permanece constante en la expansión isoterma, el calor tomado del foco es igual al trabajo realizado por el gas: Q = W.Una curva isoterma es una línea que sobre un diagrama representa los valores sucesivos de las diversas variables de un sistema en un proceso isotermo. Las isotermas de un gas ideal en un diagrama P-V, llamado diagrama de Clapeyron, son hipérbolas equiláteras, cuya ecuación es P•V = constante.Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_isot%C3%A9rmico"
ISOCORO*
Un proceso isocórico, también llamado proceso isométrico o isovolumétrico es un proceso termodinámico en el cual el volumen permanece constante; ΔV = 0. Esto implica que el proceso no realiza trabajo presión-volumen, ya que éste se define como:ΔW = PΔV,donde P es la presión (el trabajo es positivo, ya que es ejercido por el sistema).Aplicando la primera ley de la termodinámica, podemos deducir que Q, el cambio de la energía interna del sistema es:Q = ΔUpara un proceso isocórico: es decir, todo el calor que transfiramos al sistema quedará a su energía interna, U. Si la cantidad de gas permanece constante, entonces el incremento de energía será proporcional al incremento de temperatura,Q = nCVΔTdonde CV es el calor específico molar a volumen constante.En un diagrama P-V, un proceso isocórico aparece como una línea vertical.
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miércoles 3 de diciembre de 2008
ENTALPIA
Entalpía (del prefijo en y del griego thalpein calentar), tal palabra fue escrita en 1850 por el físico alemán Clausius. La entalpía es una magnitud de termodinámica simbolizada con la letra H, la variación de entalpía expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, o, lo que es lo mismo, la cantidad de energía que tal sistema puede intercambiar con su entorno.Usualmente la entalpía se mide, dentro del Sistema Internacional de Unidades, en julios.Definición ampliada: entalpía es el nombre dado a una función de estado de la termodinámica donde la variación permite expresar la cantidad de calor puesto en juego durante una transformación isobárica (es decir, a presión constante) en un sistema termodinámico (teniendo en cuenta que todo objeto conocido puede ser entendido como un sistema termodinámico), transformación en el curso de la cual se puede recibir o aportar energía (por ejemplo la utilizada para un trabajo mecánico). Es en tal sentido que la entalpía es numéricamente igual al calor intercambiado con el ambiente exterior al sistema en cuestión.
Entalpía Termodinámica La entalpía (simbolizada generalmente como "H", también llamada contenido de calor, y calculada en J en el sistema internacional de unidades o también en kcal o, si no, dentro del sistema anglo: "BTU"), es una variable de estado, (lo que quiere decir que, sólo depende de los estados inicial y final) que se define como la suma de la energía interna de un sistema termodinámico y el producto de su volumen y su presión.La entalpía total de un sistema no puede ser medida directamente, al igual que la energía interna, en cambio, la variación de entalpía de un sistema sí puede ser medida experimentalmente. El cambio de la entalpía del sistema causado por un proceso llevado a cabo a presión constante, es igual al calor absorbido por el sistema durante dicho proceso.La entalpía se define mediante la siguiente fórmula:Donde:H es la entalpía (en julios).U es la energía interna (en julios).p es la presión del sistema (en pascales).V es el volumen del sistema (en metros cúbicos).Entalpía Química Para una reacción exotérmica a presión constante, la variación de entalpía del sistema es igual a la energía liberada en la reacción, incluyendo la energía conservada por el sistema y la que se pierde a través de la expansión contra el entorno.(Es decir que cuando la reacción es exotérmica la entalpía del sistema es negativa). Análogamente, para una reacción endotérmica, la variación de entalpía del sistema es igual a la energía absorbida durante la reacción, incluyendo la energía perdida por el sistema y la ganada a través de la expansión contra el entorno.(En las reacciones endotérmicas el cambio de entalpía es positivo para el sistema, porque gana calor)La entalpía total de un sistema no puede ser medida directamente; la variación de entalpía de un sistema sí puede ser medida en cambio.La variación de entalpía se define mediante la siguiente ecuación:ΔH es la variación de entalpía.Hfinal es la entalpía final del sistema. En una reacción química, Hfinal es la entalpía de los productos.Hinicial es la entalpía inicial del sistema. En una reacción química, Hinicial es la entalpía de los reactivos.La mayor utilidad de la entalpía se obtiene para analizar reacciones que incrementan el volumen del sistema cuando la presión se mantiene constante por contacto con el entorno, provocando que se realice un trabajo mecánico sobre el entorno y una pérdida de energía. E inversamente en reacciones que causan una reducción en el volumen debido a que el entorno realiza un trabajo sobre el sistema y se produce un incremento en la energía interna del sistema.En este caso, la variación de entalpía se puede expresar del siguiente modo:DH = DU + P DVDonde D puede indicar una variación infinitesimal (a menudo denotada como "d") o una diferencia finita (a menudo denotada como "Δ").Entalpía estándar o normal La variación de la entalpía estándar (denotada como H0 o HO) es la variación de entalpía que ocurre en un sistema cuando una unidad equivalente de materia se transforma mediante una reacción química bajo condiciones normales. Sus unidades son los kJ/mol en el sistema internacional.Una variación de la entalpía estándar de una reacción común es la variación de la entalpía estándar de formación, que ha sido determinada para una gran cantidad de sustancias. La variación de entalpía de cualquier reacción bajo cualesquiera condiciones se puede computar, obteniéndose la variación de entalpía de formación de todos los reactivos y productos. Otras reacciones con variaciones de entalpía estándar son la combustión (variación de la entalpía estándar de combustión) y la neutralización (variación de la entalpía estándar de neutralización).