• Sistema termodinámico: Parte del Universo que se aísla para su estudio.
• Entorno: Todo lo que rodea al sistema.
• Universo: Sistema + Entorno

• Energía interna (U) de un sistema: Energía almacenada. Es la suma de:
  • Energía cinética interna: movimiento aleatorio o no de las partículas.
  • Energía potencial interna: potenciales de las particules (interacciones entre ellas).

Calor (Q): Energía “térmica” en tránsito. ¡NO está contenida por ningún cuerpo!

• \(\int_{i}^{f} \delta Q = \int_{T_i}^{T_f} m C(T) dT \).
  • Obs.: \(\delta Q\) es un diferencial “inexacto”, depende del camino. NO existe \(\Delta Q\).
• \(Q = m C \Delta t\) (considerando el calor especifico del cuerpo constante con respecto a la temperatura)

Trabajo (W): Energía en tránsito. ¡NO está contenida por ningún cuerpo!

El sistema es egoista, lo que recibe de calor es positivo y lo que sale es negativo (convención)

Q > 0 -> [sistema] -> Q < 0

W < 0 -> [sistema] -> W > 0

• Temperatura
  • Idea cualitativa de caliente y frío basados en el sentido del tacto.
  • Concentración de la energía interna.

• Calor específico o capacidad calorífica específica:

Cantidad de calor que hay que suministrar a una unidad de masa de una sustancia (o sistema termodinámico) para elevar su temperatura en una unidad.

Unidad: Joule y calorias.

Calor especifico en función de la temperatura:

• \((\Delta T(°C) = \Delta T(K))\). La diferencia (\(dt\)) es lo mismo en K o en C. (es una diferencia)

Obs: No confundir con capacidad calorífica \( = C . m \)

Dos sistemas están en equilibrio térmico cuando tienen la misma temperatura. Lo alcanzan mediante la transferencia de energía del más caliente al más frío.

Ejemplo: cafe en cuchara. \(Q_{cafe} + Q_{cuchara} = 0\), da \(0\) porque el sistema esta aislado y no hay perdida de calor. Luego reemplazo el calor \(Q\), con

RECORDATORIO: Las diferencias de temperatura (\(\Delta T\)) en Kelvin (K) y celcius (C), son las mismas, no hacer pasajes de unidades luego de haber hecho la diferencia.

Energía térmica liberada o absorbida por una unidad de masa de una sustancia (o sistema termodinámico) durante un proceso a temperatura constante. ( depende del cuerpo, casi siempre es dato )

• \(\pm\) dependiendo de si el cambio es liberando (-) o absorbiendo (+) calor.
• \([L]=\frac{J}{kg}\)

• Para ejercicios: Cuando tengo un cuerpo que al recibir/absorber calor también cambia de estado, entonces no solo hay que tener en cuenta el calor del cambio de temperatura sino también el que recibe/absorbe cuando cambia de estado.

Ejemplo de un hielo pasando de \(-5C\) a \(20C\) (cambio de estado) (fuera de contexto, solo para recordar)

Casos especiales: Siempre plantear todos los casos especiales.

• Puede llegar a pasar que un hielo llegue a 0C, pero que no reciba el calor suficiente para hacer un cambio de estado, en ese caso no se convierte en agua y no colocamos el calor latente específico.
• También puede llegar a pasar que solo una parte del hielo se convierta en agua, por lo que solo usamos una porción de la masa con la formula de calor latente. Un \(m_h + m_a = m\). (ejercicio 6).

En un recipiente aislado se mezclan \(1 kg\) de hielo a \(-5 °C\) con \(1 kg\) de agua a \(20 °C\). Determinar:

1. la temperatura final del sistema
2. si queda hielo, calcular la masa remanente.

Para resolver este ejercicio tenemos que plantear las 3 posibles situaciones que pueden llegar a ocurrir:

1. Todo termina convertido en hielo. \(t_{final} < 0\)
2. Todo termina convertido en agua. \(t_{final} > 0\)
3. Una parte queda hecha hielo y otra agua, \( t_{final} = 0 \). Y aca tenemos devuelta dos posibilidades.
   1. Que sea el hielo el que se derritio parcialmente (Por lo que tenemos plantear la ecuación de calor latente para esa fracción, y para la otra fracción no)
   2. Que sea una porción de agua que se haya derretido y plantear lo mismo.

Es necesario plantear todas las posibilidades, pero siendo realistas las más probables son la \(2\) y la \(3.1\). En el caso de plantear la \(3\), no hace falta encontrar \(t_{final}\) porque sabemos que es \(0\). Pero tenemos que averiguar cuanta es la masa parcial de hielo que se derritió, por lo que tenemos una nueva incognita.

• Con los datos del problema no se pueden cumplir las 3 posibilidades, solo una de ellas puede ocurrir, en las demás llegaremos a absurdo.