Termodinámica Técnica - UN Virtual - Universidad Nacional de ...

12 1 Procesos de transformación de la energía y su análisis1.5.1. Estado termodinámicoLa termodinámica sólo puede establecer relaciones entre estados que pueden describirse claramente.Bajo el término del estado de un sistema termodinámico se identifica la condición deun sistema según el conjunto de sus propiedades en un instante determinado. No todas laspropiedades termodinámicas son independientes entre sí. Es posible especificar el estado de unsistema a través de un subconjunto de sus propiedades, ya que las demás propiedades quedanfijadas por medio de ese subconjunto.Experimentalmente se ha establecido que los estados termodinámicos para sistemas homogéneosse pueden caracterizar por medio de tres propiedades. En este caso la masa se da por conocida;se requiere conocer adicionalmente la presión y el volumen o la presión y la temperatura.1.5.2. Cambios de estado, procesos y ciclosLos cambios de estado del sistema se generan a través de efectos externos que actúan sobreel mismo. Los procesos se refieren a cambios de estado que se relacionan directamente con unequipo o tecnología específica. Una serie de cambios de estado se conoce como un proceso. Porejemplo, una sustancia como el agua puede cambiar del estado líquido al estado de vapor dediversas formas. Estas formas para el cambio de estado pueden obtenerse a través de la transferenciade energía por medio de la combustión de una llama o por calentamiento eléctrico, entreotras. De esa manera el cambio de estado de la sustancia puede ser el mismo, aunque los procesosutilizados hayan sido diferentes.Cuando en un proceso, o serie de procesos, el estado inicial es igual al estado final, el proceso sedenomina ciclo termodinámico. En este caso todas las propiedades del sistema vuelven a tomarlos valores del estado inicial, sin consideración del tipo de ciclo que se haya seguido.1.5.3. Ecuación de estado y principio de estadoLas ecuaciones entre propiedades se expresan a través de las llamadas ecuaciones de estado, queson las expresiones matemáticas para los posibles estados de equilibrio de un sistema. El estadose determina de manera unívoca mediante los valores de sus propiedades independientes. Debeconsiderarse que no todas las propiedades termodinámicas de un sistema son independientesentre sí. De esta manera es posible especificar el estado de un sistema a través de un subconjuntode sus propiedades, ya que las demás propiedades quedan determinadas por medio de esesubconjuntoEl principio de estado es una regla general que permite determinar el número de propiedadesindependientes que se necesita para especificar el estado de un sistema. En este texto el análisisse centra en las propiedades intensivas, que son las ’fuerzas causantes’ de los cambios de estado,como ya se indicó. No se consideran aquí propiedades intensivas dependientes de condiciones