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La historia de la termodinámica
1
El camino de la Termodinámica
Universidad Autónoma Metropolitana
UAM
Alumno: Luis Ángel Avelar Munguía.
Carrera: Ingeniería en Energía.
Tema: Historia de la Termodinámica.
Profesor: Raúl Lugo Leyte.
Termodinámica
Termodinámica
La termodinámica es la parte de la física que estudia las transferencias de calor, la conversión de la energía y la capacidad de los sistemas para producir trabajo. Las leyes de la termodinámica explican los comportamientos globales de los sistemas macroscópicos en situaciones de equilibrio.
Surge:
*1592- Galileo Galilei; crea el termometro con bulbo de vidrio
*1650- Otto Von Guericke; diseñó y construyó la primera bomba de vacio.
*1656- Robert Boyle y Robert Hooke; Construyen una bomba de aire. Con esta bomba, Boyle y Hooke observaron una correlación entre la presión, temperatura y volumen. Crean algunas leyes de los gases.
primeros pasos
Otto Von Guericke
Se considera que fue quien comenzó con la Termodinámica como disciplina científica.
Denis Papin, Thomas Savery.
Denis Papin construyó en 1679 un digestor de hueso, que es un recipiente cerrado con una tapa hermética que confina el vapor hasta que se genera una alta presión.
En 1697, basado en los diseños de Papin, el ingeniero Thomas Savery construyó el primer motor.
Primeros Motores
1733-1824
En este periodo de tiempo se empezaron a construir los primeros motores térmicos.
Observacion & Experimentacion
James Watt & Sadi Carnot
En 1733, Bernoulli usó métodos estadísticos, junto con la mecánica clásica, para extraer resultados de la hidrodinámica, iniciando la mecánica estadística.
En 1781 los conceptos de capacidad calorífica y calor latente, fueron desarrollados por el profesor Joseph Black, donde James Watt trabajó como fabricante de instrumentos. Watt consultó con Black en las pruebas de la máquina de vapor, pero fue Watt quien concibió la idea del condensador externo, aumentando grandemente la eficiencia de la máquina de vapor.
Derivado de estos sucesos Sadi Carnot, el «padre de termodinámica», publico en 1824 Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego, un discurso sobre el calor, poder, y la eficiencia del motor. Esto marca el inicio de la termodinámica como ciencia moderna.
Pictures
Primeros graficos
Medicion
1846-1880 Durante este periodo se empezaron a construir las primeras relaciones entre T, P, V. Surgen las definiciones de entropía & entalpia.
Algunos de los científicos que participaron son:
-James Joule
-Rudolf Clausius
-James Clerk Maxwell
-Ludwig Boltzmann
-Willard Gibbs
1843-1876
Entropía & Entalpia.
En 1843, James Joule encontró experimentalmente el equivalente mecánico de calor.
En 1850, Rudolf Clausius definió el término entropía S siendo el calor que se pierde o se convierte en residuos.
En 1854, William Thomson (Lord Kelvin) acuñó el término termo-dinámica en su artículo Sobre la Teoría Dinámica del Calor.
En 1876, Willard Gibbs, publicó un documento titulado: Sobre el equilibrio de sustancias heterogéneas, en el que formuló una gran igualdad, la ecuación de energía libre de Gibbs, que sugirió una medida de la cantidad de «trabajo útil» alcanzable en sistemas de reacción. Gibbs también originó el concepto que hoy conocemos como entalpía H, llamándolo "una función de calor de presión constante".
Ejemplos:
Termoeléctrica
Termoeléctrica
-1897 Joseph John Thomson desarrolla la teoría de los dispositivos termoeléctricos, gran parte de la teoría de los dispositivos termoeléctricos que han sido la cuna de la termodinámica del no-equilibrio.
-1901 Max Planck enuncia su ley de distribución espectral de la radiación del cuerpo negro.
Las leyes de la termodinámica se formalizaron.
Leyes
Desde 1797 ya se empezaban a usar algunos enunciados, sin embargo, no fue hasta 1906 que junto con el descubrimiento de la tercera ley; se empezaron a formalizar.
Leyes
Hacia 1797, el conde Rumford (Benjamin Thompson) mostró que la acción mecánica sin fin puede generar indefinidamente grandes cantidades de calor a partir de una cantidad fija de sustancia de trabajo por lo tanto, desafiando la teoría calórica del tiempo, que sostuvo que habría una cantidad finita de calor calórico / energía en una cantidad fija de sustancia de trabajo.
En 1824, Nicolas Léonard Sadi Carnot formuló el primer principio termodinámico, que con el tiempo se convirtió en la segunda ley de la termodinámica.
En 1860, se formalizó en obras de Rudolf Clausius y William Thomson, dos principios establecidos de la termodinámica habían evolucionado. El primer principio y el segundo, más tarde re-expresado como leyes de la termodinámica.
Walther Nernst
1906- Tercera Ley
La tercera ley fue desarrollada por el químico Walther Nernst durante los años 1906-12, y por eso a menudo se la conoce como el teorema de Nernst o el postulado de Nernst. La tercera ley de la termodinámica establece que la entropía de un sistema en el cero absoluto es una constante bien definida.
En 1912, Nernst declaró la ley así: "Es imposible que un procedimiento conduzca a la isoterma T = 0 en un número finito de pasos".
Timeline
Historia de la termodinámica
Timeline
1760- Revolución industrial
1906- Leyes de la termodinámica.
1650
1824- Sadi Carnot
1650- Otto Von Guericke