Temperatura > 05 - Primera Ley de la Termodinámica

La primera ley de la termodinámica no es más que el principio de conservación de la energía y, a pesar de estudiarse para los gases, se puede aplicar a cualquier proceso en el que la energía de un sistema se intercambia con el medio externo en forma de calor y trabajo.

Cuando suministramos a un sistema una determinada cantidad de energía Q, esta energía se puede utilizar de dos formas:

1. Una parte de la energía puede usarse para que el sistema realice trabajo (t), expandiéndose o contrayéndose, o también puede suceder que el sistema no cambie su volumen (t = 0);
2. La otra parte puede ser absorbida por el sistema convirtiéndose en energía interna, es decir, esta otra parte de energía es igual a la variación de energía (ΔU) del sistema. Si el cambio de energía es cero (ΔU = 0), el sistema utilizó toda la energía en forma de trabajo.

ΔU= Q – t

Así hemos establecido la primera ley de la termodinámica: el cambio de energía interna ΔU de un sistema es igual a la diferencia entre el calor Q intercambiado con el medio externo y el trabajo t realizado por éste durante una transformación.

Aplicando la ley de conservación de la energía tenemos:

ΔU= Q - t à Q = ΔU + t

*Q la Cantidad de calor intercambiado con el medio:
Q > 0 el sistema recibe calor;
Q < 0 el sistema pierde calor;
*&#916;U a Variación de la energía interna del gas:
&#916;U > 0 a medida que aumenta la energía interna, por tanto, aumenta su temperatura;
ΔU < 0 a medida que disminuye la energía interna, por tanto, disminuye su temperatura;
*t a la Energía que el gas intercambia con el medio ambiente en forma de trabajo:
t > 0 el gas aporta energía al medio, por tanto, aumenta el volumen;
t < 0 el gas recibe energía del medio ambiente, por tanto, el volumen disminuye;