Acalon.e²

Hola a todos, los signos en la termodinámica me traen por la calle de la amargura y quería saber qué opinais vosotros de esta pregunta:

En una expansión isoterma de un gas:
1. El sistema realiza un trabajo positivo.
2. Disminuye la energía interna del gas.
3. Se recibe calor.
4. Aumenta la presión.
5. Disminuye la presión

Entonces, yo en algunos sitios veo que sí, en la expansión se realiza un trabajo positivo, como aquí: http://acer.forestales.upm.es/basicas/u ... abajo.html que dice: "El trabajo es positivo cuando lo realiza el gas (expansión)", pero hay en otros sitios, como aqui: http://laplace.us.es/wiki/index.php/Com ... adiabático, que dice: "El trabajo es negativo, pues al expandirse el gas realiza trabajo sobre el recipiente que le contiene." Que para mí quieren decir lo mismo solo que uno con trabajo negativo y otro positivo. Si se me escapa alguna sutileza por favor decidme qué es porque me estoy volviendo loca y no consigo comprender por qué hacen tanta pregunta de signo cuando parece que depende del criterio que uno escoja, vamos, pasaría como muchas preguntas de óptica, supongo.
Y otra cosa, en la respuesta 3 que dice "se recibe calor", hay alguna diferencia entre "se recibe calor" y "se absorbe calor"? Porque yo no la veo, y en una expansión isoterma se absorbe calor, no?

Muchas gracias.

Hola lolita, voy a tratar de aclararte un poco. Es todo un convenio. mira

La energía interna tienes dos componentes el calor y el trabajo, entonces yo puedo expresar la conservación de la energía de dos formas, según como lo haga tendrá el trabajo positivo o negativo opuestamente, me explico:

1.- Puedo expresar la conservación de la energía como \(U=Q+W\). Vamos a analizar los dos sumandos:

Q. El calor puede ser positivo o negativo tenemos que \(Q=mc\Delta T\) entonces si la temperatura final es mayor que la inicial el sistema habrá ganado energía por tanto su energía interna habrá aumentado, y si la temperatura final es menor que la inicial el sistema pierde energía y por tanto disminuye su energía interna, entonces el signo del calor no nos plantea ningún problema.

W. El trabajo también puede ser positivo o negativo, la expresión que solemos manejar para el trabajo es \(dW=PdV\), si nos fijamos por ejemplo en un transformación isobara (no perdemos generalidad y es mas facil de ver) si el sistema aumenta su volumen, es claro que estará realizando trabajo sobre el exterior, es to se hace a costa de disminuir su energía interna, por taanto en esta versión 1, cuando el sistema realice trabajo este será negativo para mantener la conservación de la energía. Si por el contrario el volumen final es menor que el inicial el ambiente realiza trabajo sobre mi sistema aumentando la energía interna de este, por tanto el trabajo será positivo en nuestro balance energético.

Esto si hacemos U=Q+W

2.- Otra forma, y quizas mas comçun de expresar esto es poner \(U=Q-W\). Entonces analizando los sumandos tenemos:

Q. El calor puede ser positivo o negativo tenemos que \(Q=mc\Delta T\) entonces si la temperatura final es mayor que la inicial el sistema habrá ganado energía por tanto su energía interna habrá aumentado, y si la temperatura final es menor que la inicial el sistema pierde energía y por tanto disminuye su energía interna, entonces el signo del calor no nos plantea ningún problema. (Igual que antes).

W. Si te das cuenta en este caso cuando el sistema realiza trabajo sobre el exterior, disminuyendo su energía interna, el signo menos ya esta incluido en la expresión \(U=Q-W\) por tanto en esta versión el trabajo cuando es el sistema el que lo realiza es positivo, y negativo en el caso contrario.


En resumén, el caso es como enuncies tu el primer principio \(U=Q-W\) o \(U=Q+W\) para asignar al trabajo su signo positivo o negativo, lo que tienes que tener en cuenta fundamentalmente es si aumenta o disminuye la energía interna del sistema, que es en definitivo la magnitud que nos interesa.

No se si me he explicado, si no lo he hecho dímelo, y trato de hacerlo mejor, pero no te cortes de verdad, a mi no me importa.

Resumiendo, que sí. Que pasa como en la óptica y depende del criterio de signos que escogas.
Entonces propongo que nos pongamos de acuerdo entre nosotros en uno y así si la respuesta correcta cumple el otro criterio somos más a impugnar. Qué os parece??

yo creo que si deberíamos hacer eso, por que si no hay muchas preguntas que son susceptibles de ser impugnadas. yo me decanto mas por la segunda opción, si el trabajo lo realiza el sistema es positivo, para mi.

Hmmm yo souy de la expresión U=Q-W. Así que estamos de acuerdo no? Trabajo que sale del sistema positivo.

En óptica yo siempre utilizo el criterio (no me acuerdo cual de los dos es en nombre)
Lentes :
derecha +
izquierda-
Espejos
derecha -
izquierda+

Maravilloso, te has explicado estupendamente. Muchisimas gracias.
En definidas cuentas, el tipo que ha puesto esa pregunta es un poco lerdo.
Pues si, yo también creo que deberíamos tirar por la que B3LC3BU dice ser la más común.

Vaya, yo en óptica uso derecha + izquierda - para todo. Es que no entiendo la diferencia, la ecuación para los espejos que usas es distinta? Yo solo hago la tipica de \(\frac{1}{f'}=\frac{1}{s} + \frac{1}{s'}\)

Yo uso el otro porque entiendo como que + es el lado "logico" hacia donde van los rayos.
En una lente lo mas normal es que tu observes las cosas desde la derecha de la lente mienrasq ue para un espejo lo mas normal es que lo mires desde la izquerda (el mismo lado de la imagen).
A parte que me parece lo más facil de aplicar tambien acostumbra a ser el que sale en los examenes.

Los signos en la ecuación son los mismos (o al menos yo lo uso así) .
Mira aquí que te van definiendo el criterio:

http://www.tecnun.es/asignaturas/funfis ... etrica.pdf