PRIMERA LEY: CONSERVACIÓN DE ENERGÍA

El primer principio de la termodinámica es una ley de conservación de la energía y, a su vez, una definición precisa del concepto de calor. Afirma que, como la energía no se crea ni se destruye, la cantidad de energía que se transfiere a un sistema en forma de calor (Q) más la cantidad de energía transferida al sistema en forma de trabajo (W) debe ser igual al aumento de energía interna (U) del sistema. Matemáticamente, el primer principio de la termodinámica se puede enunciar de la manera siguiente:


Es decir, en todo sistema aislado, la energía interna se conserva.
Esta definición es compatible con lo que ya hemos visto: que el calor y el trabajo son mecanismos de intercambio de energía entre los sistemas. El primer principio de la termodinámica identifica el calor (Q) como una forma de energía, que se puede convertir en trabajo mecánico y almacenarse. Por lo tanto, desde el primer principio de la termodinámica, el calor, al igual que el trabajo, es una energía en tránsito, es decir, un proceso de intercambio de energía y puede causar los mismos cambios en un cuerpo que el trabajo. La energía mecánica se puede convertir en calor mediante la fricción. Además, el trabajo mecánico necesario para producir una caloría se conoce como el equivalente mecánico del calor. Según el primer principio, o principio de conservación de la energía, todo el trabajo mecánico realizado para producir calor por fricción aparece en forma de energía en los objetos sobre los que se realiza el trabajo.

Principio de la conservación de energía.


Por ejemplo, cuando se calienta agua en un recipiente cerrado al hacer girar unas ruedas de paletas, el aumento de nivel energético del agua es proporcional al trabajo realizado para mover las ruedas de paletas. Cualquier máquina necesita cierta cantidad de energía para producir trabajo.











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