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QUÉ ES EL ESTADO DE UN SISTEMA TERMODINÁMICO

Pues hemos empezado diciendo que los sistemas termodinámicos son cosas.

Cosas que estudiamos.

Partes del Universo que han decidido observarse.

Bien.

¿Y qué pasa con cada una de estas cosas?

Pues que tendrá unas ciertas características.

¿Y qué pasa con esa cosa cuando intercambia energía con su entorno?

Pues que sus características energéticas cambian.

Si no cambiasen, la termodinámica no existiría.

Pues la termodinámica estudia precisamente eso: los cambios energéticos.

Estado termodinámico

El estado termodinámico es la situación en la que se encuentra la cosa en cada momento.

Nuestro sistema ocupa un volumen tal y sus paredes sienten una presión cuál.

Para entenderlo:

Tenemos nuestro sistema termodinámico Wilson.

Vale.

Los estados de un sistema termodinámico cambian cuando cambia su situación energética.

Cuando se produce una transferencia de energía de un sistema a otro.

Variables de estado

Para que un sistema termodinámico cambie de estado tiene que haber un algo que cambia, que varía.

Eso es, una variable.

Por ejemplo,

…son variables de estado.

Presión

Mide la fuerza aplicada por unidad de superficie.

Por cierto, deberías mirar el artículo unidades de presión para dejar de confundir bares con atmósferas y pascales.

Temperatura

Mide la energía cinética interna del sistema.

Mide con cuánta excitación están bailando las partículas que componen la cosa.

Se mide con un termómetro, que generalmente utiliza la afirmación del Principio Cero de la termodinámica para comparar lo que hay que medir con la unidad de referencia (el grado Kelvin o Celsius o Fahrenheit).

Volumen

Cantidad de espacio tridimensional que ocupa el sistema.

Puede cambiar durante las transformaciones del sistema termodinámico.

Transformación o proceso termodinámico

Un proceso termodinámico es un cambio en la situación energética del sistema.

Este se verá reflejado en las variables de estado.

El estado se transforma.

Por ejemplo, el caso de Wilson, que se estaba orinando.

Las cosas cambian.

Hay muchas formas de cambiar algo.

Los distintos cambios hacen que el sistema pase de un estado inicial a un estado final.

El camino

¿Cómo llegamos de un estado A a un estado B?

Pues por el camino.

El camino es el sendero por el que navegan las variables de estado para llegar de donde estaban a donde llegan.

Para llegar de un estado inicial a un estado final puedo elegir aumentar la presión con un volumen constante, y luego aumentar el volumen a presión constante.

O puedo hacerlo al revés.

O de cualquier otra forma.

El caso es que las variables de nuestro sistema termodinámico van cambiando, reflejando lo que le pasa a la estructura energética del sistema.

Estos nuevos valores normalmente van a depender del camino tomado para llegar de un estado al otro.

Pero hay algunas variables que son muy inteligentes, a las que les da igual el camino.

Estas son las llamadas funciones de estado.

Funciones de estado

Son las variables que toman un valor determinado en un estado termodinámico, independientemente del camino que se haya tomado para alcanzar dicho estado.

Estas variables se llaman así porque su valor es función del estado.

Decir que una cosa es función de otra es decir que esa cosa depende de la otra.

Es decir, que se llaman así porque su valor depende del estado.

Función de estado.

Y no del camino.

Guay.

Estado de equilibrio termodinámico

Se denomina así al estado en el que se encuentra un sistema cuando este está tranquilito.

Tranquilito en el sentido de que no tiene que hacer nada más para sentirse en paz con su alrededor.

Si suelto una pelota a tres metros sobre el suelo, esta no estará para nada tranquila.

Decimos que se encuentra en su estado de equilibrio cuando no necesita hacer nada más para sentirse en paz.

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