Comprensión de los procesos en termodinámica

Discutimos las leyes de la termodinámica en el artículo anterior. La termodinámica en sí es una rama de la física que estudia los esfuerzos para convertir el calor en energía. Esta rama de la ciencia está estrechamente relacionada con el flujo de energía térmica de un objeto a otro, el proceso y las consecuencias de esta transferencia de energía. Un ejemplo, de esta rama de la ciencia, que podemos encontrar todos los días es la condensación en superficies frías de vidrio.

La termodinámica tiene cuatro leyes relacionadas con el equilibrio térmico, la conservación de la energía, el flujo de calor en los objetos y las condiciones de temperatura del cero absoluto. Además, en esta rama de la ciencia también existe lo que se llama un proceso termodinámico. Este proceso es un proceso experimentado por un sistema que involucra cambios en la energía debido a cambios en la presión, volumen, temperatura o transferencia de calor.

(Lea también: ¿Qué es la ley de la termodinámica?)

Este proceso de conversión de energía se divide en cuatro tipos, a saber, procesos isocóricos, procesos isobáricos, procesos isotérmicos y procesos adiabáticos.

Proceso isocórico

El proceso isocrórico es un proceso de cambio del estado termodinámico que ocurre a un volumen constante o fijo. Debido a que el volumen es fijo, el sistema no hace ni acepta el esfuerzo de su entorno. Podemos formularlo como W = 0. Con esto, obtenemos la fórmula para la ley I, como sigue.

ΔQ = ΔU

En el proceso isocórico, el calor que se le da al sistema solo se utiliza para aumentar la energía en él.

Proceso isobárico

El siguiente proceso es isobárico. Este proceso se refiere a cambiar el estado termodinámico bajo presión constante. El trabajo en el proceso isobárico (W) se puede definir como el producto de la presión (P) y el cambio de volumen (ΔV). En una fórmula matemática, podemos describir el proceso isobárico de la siguiente manera.

W = P x ΔV

En el proceso isobárico, la primera ley de la termodinámica se puede establecer como sigue.

ΔQ = ΔU + ΔW

Proceso isotérmico

Como su nombre lo indica, el proceso isotérmico es un proceso de cambio del estado termodinámico que ocurre a una temperatura constante o constante. Esta temperatura constante no provoca ningún cambio de energía en el sistema o ΔU = 0. En la ley I, podemos formular el proceso isotérmico de la siguiente manera.

ΔQ = ΔW

Proceso adiabático

El último proceso es un proceso adiabático. Este proceso se refiere a cambios en el estado termodinámico que tienen lugar sin la transferencia de calor entre el sistema y su entorno. El calor constante del sistema no provoca cambios de calor en el sistema. En matemáticas, podemos definirlo como ΔQ = 0. En la ley I, el proceso adiabático se puede expresar de la siguiente manera.

ΔW = -ΔU