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Hola amigos, bienvenidos al canal. Yo soy Marisol y en este video de Pasos por Ingeniería vamos a ver las propiedades de un sistema, qué es una propiedad y las clasificaciones. Así que sin más, comencemos con el video.
Sistemas Termodinámicos. A grandes rasgos, los sistemas termodinámicos incluyen al sistema, a sus alrededores y su frontera. Pero expliquemos cada uno de ellos.
El sistema es una región en el espacio elegida y separada del resto para hacer su análisis. Donde de todo un universo del espacio se elige una pequeña porción y a esta porción es la que llamamos sistema, la cual es elegida para hacer su análisis.
Los alrededores podemos decir que es la región que está fuera del sistema. Entonces, si tenemos aquí nuestro sistema, los alrededores sería todo lo que está afuera de nuestro sistema.
Y por último, tenemos a la frontera, que es la superficie real o imaginaria que separa al sistema de sus alrededores. Entonces, si todo esto es nuestro espacio, elegimos una pequeña porción a la cual llamamos sistema, y lo que no sea el sistema, en los alrededores, y esta superficie real o imaginaria que separa al sistema de los alrededores es lo que llamamos la frontera.
Y es importante considerar dos aspectos: que la frontera puede ser real o imaginaria y, además, muy importante, es que es de espesor cero, lo cual indica que esta frontera no posee una masa ni un volumen.
Ahora bien, los sistemas termodinámicos los podemos clasificar de manera general como sistemas termodinámicos cerrados, aislados o abiertos.
En el caso de los cerrados, aquí tenemos nuestro sistema, que en nuestro caso puede ser un recipiente o un contenedor, pero como verán, está totalmente cerrado. Eso hace que tenga una masa constante. Entonces, ¿qué lo vuelve un sistema termodinámico cerrado? Bueno, que consta de una cantidad fija de masa. En otras palabras, la masa es constante, por lo cual esta masa no puede salir ni tampoco entrar ningún tipo de masa a nuestro sistema. Es decir, que la masa no puede traspasar la frontera. O la energía en forma de calor o trabajo sí puede cruzar la frontera, por lo cual no forzosamente el volumen de nuestro sistema va a ser constante, puede variar. Ese es el sistema termodinámico cerrado: masa constante, la masa no puede salir ni entrar a nuestro sistema, pero la energía en forma de trabajo o calor sí, pero la masa no.
En el caso de los sistemas termodinámicos aislados, volvemos a tener un contenedor cerrado. Pero si es cerrado, ¿qué lo hace aislado? Bueno, al igual que el sistema termodinámico cerrado, no permite que la masa entre ni salga del sistema, pero tampoco la energía. La energía en forma de calor o trabajo no puede entrar ni salir del sistema. Entonces, el sistema termodinámico aislado tiene una masa constante. La masa, por lo tanto, no puede entrar ni salir del sistema, pero tampoco la energía. Vimos en los videos pasados que los sistemas termodinámicos pueden tener interacciones térmicas o mecánicas. Y al no permitir que la masa entre ni salga del sistema y tampoco permitiendo que la energía entre y salga del sistema, no existe un intercambio térmico, haciendo que Q, que representa la energía, sea igual a cero, ni interacciones de tipo mecánica, es decir, W va a ser igual a cero, donde W representa al trabajo. Y esas son las características del sistema termodinámico aislado.
Ahora pasemos al abierto. En el caso del sistema termodinámico cerrado y aislado, usamos una representación de nuestro sistema como un recipiente o contenedor. En el abierto, por sus cualidades, vamos a tener una tobera, que la representamos por estas dos líneas y con estas flechas que indican que hay un flujo de masa. Entonces, decimos que la masa sí puede traspasar, pero también la energía. A los sistemas termodinámicos abiertos también se les conoce como sistemas de volumen de control. Y como tanto la masa como la energía pueden traspasar la frontera, esto hace que puedan tener interacciones de tipo térmicas y mecánicas. Es decir, que Q y W no van a ser iguales a cero, o no necesariamente.
Pero bien, en los sistemas termodinámicos cerrados podemos ver claramente la frontera. Pero en los sistemas abiertos, ¿cómo lo hacemos? Bueno, pues como lo vimos, puede existir una superficie real o imaginaria. En este caso, tenemos una real, que serían estas dos líneas que representan a la tobera. Pero también los podemos tener imaginarias, que sería delimitando nuestro análisis a algún punto. En este caso, si dibujáramos unas líneas punteadas de este lado, pues podríamos reducir o delimitar nuestro análisis a esta sección, y eso lo convertiría en una frontera imaginaria que no precisamente existe, pero sí la podemos delimitar.
Espero les haya gustado y servido mucho este video. Si fue así, no olviden darle like al video, que me ayudan muchísimo con eso, y también suscribiéndose en el botón rojo. Muchas gracias, y yo los veo en el siguiente video.
[Música]
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