1era. ley de termodinamica

1era. ley de termodinamica

Los sistemas termodinámicos que generaron gran interés para las sociedades industriales fueron las máquinas de vapor. Pero al ir avanzando los estudios de estas máquinas se fue destacando lo esencial de ellas y se fueron construyendo modelos simples que las representaran. Así se llegó a la idea de que una máquina térmica se puede estudiar como un sistema simple de un gas encerrado en un cilindro metálico con un pistón o émbolo que puede subir y bajar a lo largo de él.

Si el observador ahora selecciona un sistema de un gas encerrado en un cilindro metálico con un pistón que puede subir (cuando se le calienta) y bajar (cuando se enfría). Al estudiar este sistema se puede medir cuánto calor Q (en joules) entra al gas, el cual produce aumento de volumen (V) del gas porque el pistón (que ejerce una presión P) se eleva, es decir, se produce una cantidad de trabajo (W, también en joules). Pero los joules del trabajo producido son menores que los Joules del calor recibido. La diferencia encontrada se ha atribuido a un aumento de las energías de las moléculas del sistema gas y a esto se le ha llamado aumento de la energía interna (U) del sistema gas.

Esto se ha traducido en una ecuación como la siguiente:

                                                      

Cuando se han hecho mediciones en otros sistemas, se ha verificado que también se cumple y por esto ha llegado a ser la Ley primera de la Termodinámica, que también se puede interpretar como la conservación de energía pues el calor Q de entrada se convierte en trabajo W de salida más el aumento de energía interna del sistema.