Intercambio de energía en un sistema termodinámico


En las páginas anteriores se ha introducido la manera de describir un sistema termodinámico y las transformaciones que puede experimentar.

Como ya se mencionó en la introducción, la Termodinámica estudia las transformaciones energéticas que experimenta un sistema termodinámico, por lo que es necesario introducir ahora qué tipos de energía entran en juego cuando un sistema experimenta una determinada transformación y cuál es la relación que existe entre ellos.

En primer lugar es necesario diferenciar la energía que un sistema puede acumular de la energía que se transfiere a un sistema cuando éste experimenta una transformación. La primera (denominada energía interna), es una propiedad del sistema y por tanto una función de estado.)

La energía transferida a un sistema termodinámico puede ser de dos tipos: calor y trabajo. Ninguna de estas magnitudes es una función de estado, ya que no son propiedades del sistema sino la energía que se le ha suministrado a lo largo de una transformación, y dependen por tanto de la misma.

En la siguiente figura se ha representado la relación entre las tres magnitudes.

Cuando un sistema pasa de un cierto estado inicial A, a uno B, su energía interna varía. Durante la transformación se le suministra trabajo y calor, y la relación entre las tres magnitudes (parte central de la figura) se conoce como primer principio de la termodinámica.

En las siguientes páginas se tratará en detalle cada uno de estos conceptos.