Termodinámica
Primera ley, los cuatro procesos, máquinas térmicas y entropía. Todo con el mismo criterio de signos, dicho en voz alta en cada procedimiento.
Llena dos y deja en blanco el tercero.
Positivo si el sistema RECIBE calor; negativo si lo cede.
Positivo si el sistema se expande; negativo si lo comprimen.
Aquí se usa ΔU = Q − W, con Q positivo cuando el sistema recibe calor y W positivo cuando se expande. Si tu libro escribe ΔU = Q + W está usando el otro convenio: los dos son correctos, pero no se mezclan a media hoja.
La primera ley necesita exactamente dos datos de tres; llegaron 0.
Los cuatro procesos, de un vistazo
Cada uno deja fijo algo distinto, y eso anula un término de la primera ley. Reconocer cuál toca es la mitad del examen.
- Proceso isotérmico · queda fijo la temperatura
- ΔU = 0 — La energía interna de un gas ideal depende solo de su temperatura. Si la temperatura no cambia, la energía interna tampoco, así que todo el calor que entra se va en trabajo: Q = W.
- Proceso isobárico · queda fijo la presión
- ninguno — Es el único de los cuatro donde los tres términos viven. El trabajo se calcula directo, W = p · ΔV, porque la presión no cambia mientras el gas se expande.
- Proceso isocórico · queda fijo el volumen
- W = 0 — Sin cambio de volumen no hay nada que empujar, y sin empujar no hay trabajo. Todo el calor se queda dentro subiendo la energía interna: ΔU = Q.
- Proceso adiabático · queda fijo el calor: no entra ni sale nada
- Q = 0 — No entra ni sale calor, así que el gas solo puede trabajar gastando su propia energía interna: ΔU = −W. Es por qué el aire de una bomba de bicicleta se calienta al comprimirlo.