Criterio de signos termodinámico

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Uno de los criterios que se suele utilizar en termodinámica para evaluar los intercambios de energía entre un sistema y su entorno, en forma de calor y trabajo, según la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), es el siguiente:

  • Positivo (+), para el trabajo y el calor que entran al sistema.
  • Negativo (-), para el trabajo y el calor que salen del sistema.[1]

De este modo el trabajo se define como una transferencia de energía, que puede expresarse según la siguiente ecuación en un proceso reversible:

W_{AB}= \int_{A}^{B} -p\,dV

Por ejemplo, en una expansión isobárica, el volumen final VB es mayor que el volumen inicial VA

entonces

 \int_{A}^{B} p\,dV > 0  el sistema realiza un trabajo sobre su entorno, cediendo trabajo para pasar del estado inicial A al estado final B

luego

 \ W_{AB} < \ 0


El primer principio de la termodinámica relaciona el cambio en la energía interna de un sistema con el calor y el trabajo intercambiados entre éste y su entorno mediante la siguiente expresión:

\Delta U = Q + W [2]

Esta es la convención más reciente. La convención clásica que se usó durante muchos años y que todavía aparece en libros, tanto antiguos como recientes, considera el trabajo positivo cuando sale y negativo cuando entra a un sistema. Esto hace que el signo del término del trabajo cambie en las ecuaciones anteriores. Ambas convenciones se consideran correctas, pero debe aclararse cuál se está usando para evitar errores en el uso de ecuaciones, por ejemplo al hacer balances de energía.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. McGlashan, M. L. (1969). «Manual of symbols and terminology for physicochemical quantities and units». London Butterworths (en inglés): 11. 
  2. Smith/Van Ness/Abbott (2004). «An Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics (7th ed.).». Mc Graw Hill (en inglés).