Termodinámica

Al hablar de termodinámica normalmente se asocia a física; se suele introducir en primeros cursos universitarios y en bachillerato se trata en Tecnología Industrial.
Existen conceptos relacionados con química como la entropía y la termoquímica.
Asociable a bloque de Química de 2º de Bachillerato, pendiente añadir y separar información (entropía, leyes de la termodinámica …); se trata en los apuntes de elaboración propia de Química de 2º de Bachillerato
Se pueden asociar conceptos generales y puede haber información dentro de recursos sobre energía , trabajo y calor.
En la serie de vídeos “universo mecánico” el capítulo 47 trata la entropía, y tiene estas frases iniciales de resumen geniales

La ciencia de la termodinámica se basa en cuatro postulados fundamentales o axiomas, llamados los cuatro primeros principios de la termodinámica.
De esos 4 principios, el 2º fue el 1º que se descubrió, el 1º fue el 2º en descubrirse, el 3er principio que se descubrió se llama principio 0, y el 4º se llama 3er principio.
Pero todo eso tiene perfecto sentido, porque la termodinámica es la más implacablemente lógica de todas las ciencias.
Les diré brevemente lo que son esos cuatro principios:
El principio cero dice precisamente que la temperatura tiene sentido
El primero es la conservación de la energía
El segundo principio es el principio de la entropía
El tercer principio dice que hay una temperatura tan baja que nunca se puede alcanzar
“Dr. David L. Goodstein, California Institute of Tecnology.

Apuntes

Fundamentos de termodinámica, Universidad Autónoma de Madrid, Departamento de Química Física Aplicada
http://joule.qfa.uam.es/beta-2.0/index.php (waybackmachine, no operativo en 2021)

termoquimica - selectividadonline (waybackmachine, no operativo en 2021) Eduardo Montoya Marín, cc-by-nc-sa

Termodinámica, primer principio
Termodinámica, segundo principio
Teresa Martín Blas y Ana Serrano Fernández - Universidad Politécnica de Madrid (UPM).

Apuntes de termodinámica elemental E. Barrull, 1994
©* Biopsychology.org, 1998 - 2006. Consultado en enero 2021 su última actualización de 2006

Silvia Pérez Casas, Cálculo propiedades termodinámicas para substancias puras. Tiene “Interludio Matemático” inicial interesante

Thermodynamics, Professor Z. S. Spakovszky, Fall 2008, MIT

Libros sobre Ingeniería Energética, CopyrightPedro Fernández Díez
Termodinámica técnica

Ejercicios

Problemas resueltos de termodinámica, Física con ordenador
Ángel Franco García

Problemas y ejercicios resueltos de Termodinámica I (waybakmachine, no operativo en 2021)
http://juliweb.es/ (waybackmachine, no operativo en 2021)
Julián Moreno Mestre

Examen de Termodinámica I Junio 2004, Industriales ETSII, UPM

Convenio de signos Q y W

Convenio IUPAC
First law of thermodynamics, description - Wikipedia
Se cita Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (IUPAC Green Book) See Sec. 2.11 Chemical Thermodynamics
Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (IUPAC Green Book) 3rd Edition 2ndPrinting 22apr2011 PDF
IUPAC Green Book, Quantities, Units, and Symbols in Physical Chemistry
Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (IUPAC Green Book), 3rd Edition 2012 2ndPrinting PDF
Se indica

(1)… The given equation in integrated form is ΔU=Q+W. Q>0 and W>0 indicate an increase in the energy of the system
laplace.us.es, Trabajo en termodinámica (GIE), Convenio de signos

El convenio en el que ΔU=Q-W es más antiguo y se suele llamar el convenio de Clausius. Lo cito en resolución de problemas de oposiciones de termodinámica
laplace.us.es, Primer principio de la termodinámica (GIE)
oscardeabril.aq.upm.es Tema 9 Primer principio de la termodinamica.pdf
Página 3

Convenio termodinámico o de Clausius*
del sistema en el entorno:
W > 0 → lo realiza el sist.
W < 0 → se realiza sobre el sist.
Convenio mecánico o de la IUPAC**
del entorno en el sistema:
W > 0 → se realiza sobre el sist.
W < 0 → lo realiza el sist.
*El convenio de Clausius es más adecuado para el estudio de máquinas térmicas, ya que el trabajo útil se trata como positivo. **El convenio de la IUPAC (o tradicional) es el utilizado en mecánica

Temperaturas negativas?

A nivel de secundaria y bachillerato se asume el 0 K como un valor límite, pero se puede abrir la mente, la temperatura es una definición estadística y asociada a ciertas situaciones …
Qué significa que un gas cuántico tiene una temperatura negativa
Francis en Naukas (con adenda): Qué significa que un gas cuántico tiene una temperatura negativa
Cito:

En un sistema fuera del equilibrio el concepto de temperatura no está bien definido, luego puede ser positiva, nula e incluso negativa. ¿Puede tener un sistema en equilibrio termodinámico una “temperatura negativa,” por ejemplo, un gas cuántico ultrafrío? Por supuesto, todo depende, de qué depende, depende de la definición de temperatura que se utilice

Vídeos

The four laws of thermodynamics, The Royal Institution, playlist

Referencias

http://kinetics.nist.gov/janaf/

Primer principio

Termodinámica, primer principio
laplace.us.es, Primer principio de la termodinámica (GIE)
laplace.us.es Problemas del primer principio de la termodinámica (GIE)
chemwiki.ucdavis.edu The First Law of Thermodynamics

Segundo principio

montes.upm.es, Termodinámica, primer principio
laplace.us.es, Segundo Principio de la Termodinámica

Ciclo de Carnot

laplace.us.es, Ciclo de Carnot

Entropía

Entropy Explained, With Sheep, From Melting Ice Cubes to a Mystery About Time, By Aatish Bhatia

twitter AndrewM_Webb/status/1182208172100116480
#ThermodynamicsThursday Simulating a system of gases, and using compressed image filesize as an ersatz measure of its thermodynamic entropy

Order, Disorder, and Entropy: Misconceptions and Misuses of Thermodynamics
Michael B. Elzinga, Kalamazoo Area Mathematics and Science Center, A Presentation for Science Café, The Ohio State University at Marion, October 5, 2010

Removing the entropy from the definition of entropy: clarifying the relationship between evolution, entropy, and the second law of thermodynamics
http://www.evolution-outreach.com/content/6/1/30
Martin et al, cc-by

Teaching and Learning of Energy in K – 12 Education (Google eBook)
http://books.google.es/books?id=SSu_BAAAQBAJ
Robert F. Chen, Arthur Eisenkraft, David Fortus, Josep Krajcik, Knut Neumann, Jeffrey C. Nordine, Allison Scheff
Springer Science & Business Media, 9/4/2014
Especialmente interesante capítulo “8. Energy Spreading or Disorder? Understanding Entropy from the Perspective of Energy”

Historical burdens on physics.24 Entropy
Georg Job, University of Hamburg

DON’T BE AFRAID - IT IS JUST ENTROPY. CALLENDAR’S IDEA ABOUT ENTROPY
http://lsg.ucy.ac.cy/girep2008/papers/DON’T BE AFRAID - IT IS JUST ENTROPY CALLENDAR’S IDEA ABOUT ENTROPY.pdf
Michael Pohlig. Didaktik der Physik Universität 76128 Karlsruhe

Thermodynamics of Chemical Equilibrium. All about entropy and free energy.
chem1 virtual textbook, a reference text for General Chemistry
Stephen Lower, Simon Fraser University
http://www.chem1.com/acad/webtext/thermeq/index.html

laplace.us.es, Entropía

laplace.us.es, Cálculos_de_entropía_(GIE)

¿Qué es la entropía? Javier Santaolalla, Date un Vlog

Entropía asociada a desorden
twitter emollick/status/1400885452261974020
One of my favorite scientific figures is this one of the entropy levels of 100 world cities by the orientation of streets. The cities with most ordered streets: Chicago, Miami, & Minneapolis. Most disordered: Charlotte, Sao Paulo, Rome & Singapore. Paper: Urban spatial order: street network orientation, configuration, and entropy

Simulaciones

Simulador termodinámico
Termograf.unizar.es
Ejecutable windows y mutiplataforma

Experimento de Joule

www.vascak.cz Joule
subaru.univ-lemans.fr Joule