Termodinámica: Definición, Propiedades y Ejemplos de termodinámica

La termodinámica se define como la ciencia de la energía (Çengel & Boles, 1998). El término que define esta ciencia proviene del griego y significa thermos (calor) y dynamis (potencia); es decir, que es la ciencia que describe la conversión de calor en potencia. Sabemos entonces que estudia los intercambios de energía entre los cuerpos y la influencia de estos intercambios sobre las características de los cuerpos.  

Pero para entender lo que es la termodinámica es necesario tener claro algunos pequeños conceptos que vamos a desarrollar a continuación.

 Energía: digamos que es “algo” que poseen los cuerpos y que se manifiesta cuando el cuerpo induce un cambio en otro cuerpo.

Calor Q: es energía transferida desde un cuerpo a mayor temperatura hasta uno a menor temperatura. 

T_a= temperatura de a

Q existe de a hasta b si y solo si

T_a ˃ T_b

Trabajo w: es energía transferida (igual que el calor) pero con un movimiento de alguno de los dos cuerpos. 

Propiedad termodinámica: es la característica de un cuerpo que tiene que ver con energía y sirve en algunos casos para identificar al cuerpo. Algunas de estas propiedades son: masa (m), volumen (v), volumen específico (v), densidad (ρ), U, H, S, Cp, Cv, K, R.

     ·    Masa: cantidad de materia que posee un cuerpo.

     ·    Peso: es una fuerza con que la tierra atrae a los cuerpos y es igual a:

g es la aceleración que sufre un cuerpo en caída libre.

• Volumen: espacio ocupado por un cuerpo. Sus unidades son m³ en el sistema internacional y pies³ en el inglés.

• Volumen específico: espacio ocupado por una unidad de masa de sustancia.

•  Temperatura: es un indicativo del nivel energético del cuerpo. Cero grados de temperatura indica cero nivel de energía.

       ·    Densidad: cantidad de sustancia existente en una unidad de volumen. 

Para finalizar, Los principios de la termodinámica se han convertido en parte fundamental para la formación del ingeniero; por tanto, es indispensable para cualquier desempeño en el área de la ingeniería que involucre un intercambio entre energía y materia.

Desde los sistemas de aire acondicionado o calefacción en nuestros hogares, el refrigerador de alimentos, el calentador para el agua, hasta el funcionamiento del motor de los automóviles, centrales eléctricas; todas ellas y muchas más existen gracias a la termodinámica. Por eso, para los estudiantes de ingeniería, sea del área que sea, estos conceptos deben manejarlos y tenerlos claros para su desempeño como profesionales.