Sistemas y variables termodinámicos

Termodinámica: parte de la física que estudia los intercambios de calor y trabajo en los procesos fisicoquímicos. Si las reacciones son químicas se habla de termoquímica. Otra definición de termodinámica es:

La termodinámica es la ciencia que estudia las transferencias energéticas y sus efectos sobre la materia.

Sistema termodinámico: parte del universo que se aísla para su estudio. Ejemplo: pompa de jabón, un motor de un coche, una pila eléctrica, el gas contenido en un recipiente, etc.
Entorno: lo que rodea al sistema

 Universo = sistema + entorno


Tipos de sistemas según el intercambio de masa y emergía con el entorno:
  • Sistema abierto: intercambia materia y energía con el entorno
  • Sistema cerrado: intercambia energía con el entorno, pero no materia.
  • Sistema aislado: no intercambia materia ni energía con el entorno.

Proceso termodinámico: se produce al pasar un sistema termodinámico de un estado a otro. Pueden ser:
  • Procesos reversibles: se produce a través de múltiples estados de equilibrio. Un pequeño cambio en alguna condición puede hacer que el sistema evolucione en sentido contrario. Ejemplo: al calentar  el chocolate se funde, pero si lo dejamos enfriar solidifica.
  • Procesos irreversibles: se producen en un solo sentido y son los más habituales. Ejemplo: freír una tortilla. 

Un cambio implica una variación en alguna variable del sistema. Son ejemplos de variables de un sistema termodinámico:
  • Presión
  • Volumen
  • Temperatura
  • Calor
  • Densidad
  • Cantidad de sustancia

Si se produce un cambio manteniéndose constante alguna variable estamos ante un proceso:
  • Isotérmico: temperatura constante. Ejemplo: la temperatura del mar prácticamente no varía, y por tanto un proceso en el mar se considera isotérmico.
  • Isocórico: no varía el volumen. Ejemplo: proceso en el interior de un recipiente cerrado con paredes rígidas.
  • Isobárico: no varía la presión. La mayoría de las reacciones químicas se producen a presión atmosférica.
  • Adiabático: no se intercambia calor con el entorno. Ejemplo: compresión o expansión de un gas en un termo.


Curso: Física y Química 1º Bachillerato