La termodinámica se puede definir como la ciencia de la energía. Aunque todo el mundo tiene la idea de lo que es la energía, es difícil definirla de forma precisa. la energía se puede considerar como la capacidad para causar cambios.
El termino termodinámica proviene de las palabras griegas therme (calor) y dynamis (fuerza), lo cual corresponde a los mas descriptivo de los primeros esfuerzos por convertir el calor en energía.
Una de las mas importantes y fundamentales leyes de la naturaleza es el principio de conservación de la energía. Este expresa que durante una interacción, la energía puede cambiar de una forma a otra pero su cantidad total permanece constante. Es decir, la energía no se crea ni se destruye.
El cambio en el contenido energético de un cuerpo o de cualquier otro sistema es igual a la diferencia entre la entrada y la salida de energía, y el balance de esta se expresa como:
Un ejemplo es una persona que tiene un mayor consumo energético (alimentos) respecto a su gasto de energía (ejercicio) aumentara de peso (almacena energía en forma de grasa), mientras otra persona con una ingestión menor respecto a su gasto energético perderá peso.
La primera ley de la termodinámica es simplemente una expresión del principio de conservación de la energía, y sostiene que la energía es una propiedad termodinámica. Afirma que la energía tiene calidad así como cantidad, y los procesos reales ocurren hacia donde disminuye la cantidad de la energía. por ejemplo, una taza de café caliente sobre una mesa en algún momento se enfría, pero una taza de café frió en el mismo espacio nunca se calienta por si misma.
Se sabe bien que una sustancia esta constituida por una gran numero de partículas llamadas moléculas, y que las propiedades de dicha sustancia dependen, por supuesto, del comportamiento de estas partículas. por ejemplo, la presión de un gas en un recipiente es el resultado de la transferencia de cantidad de movimiento entra las moléculas y las paredes del recipiente. sin embargo, no es necesario conocer el comportamiento de las partículas de gas para determinar la presión en el recipiente, bastaría con colocarle un medidor de presión al recipiente. Este enfoque macroscópico al estudio de la termodinámica que no requiere conocer el comportamiento de cada una de las partículas se llama termodinámica clásica, y proporciona un modo directo y fácil para la solución de problemas de ingeniería.
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