Intercambios materiales y energéticos

Para explicar el intercambio de energía se toma en cuenta la ecuación:

Qg = - Qc 

donde el calor ganado (Qg) corresponde al sistema, mientras que el calor cedido (Qc) se da por parte del entorno, pues en éste es donde existen las variaciones de temperatura.

 Retomando la ecuación anterior a la de arriba:

Q = m c ΔT

nos damos cuenta de que el calor intercambiado sólo depende de las variaciones de temperatura, pues en la descripción se mencionó que no existe intercambio material, ya que el sistema es cerrado, entonces la masa es constante, al igual que el calor específico del recipiente.

Ecuación de estado

El sistema puede intercambiar energía en forma de calor con los alrededores, por lo cual, la ecuación que describe dicho proceso es:

Q = m c ΔT 

Donde:

Q = calor sensible

m = masa del sistema

c = capacidad térmica específica (del recipiente que contiene al sistema)

ΔT = diferencia de temperatura

Bibliografía:
- Resnick, R., Halliday, D. y Krane, K. (1999). Física Vol. 1. México: Compañía Editorial Continental.

Mapa conceptual

En el siguiente mapa conceptual se puede visualizar de manera resumida la clasificación del sistema termodinámico elegido.

Sistema termodinámico: interior de una botella de perfume (llena y cerrada).

El sistema a estudiar consta de dos fases: una líquida (perfume) y una gaseosa (aire contenido entro de la botella), por lo cual lo podemos clasificar como un sistema heterogéneo.

Tiene (aproximadamente) trece componentes:

1. Alcohol desnaturalizado.
2. fragancia
3. agua
4. etilhexil metoxicinamato
5. butil metoxidibenzoilmetano
6. etilhexil salicilato
7. rojo 33
8. azul 1
9. rojo4
10. amarillo 5
11. H2
12. O2
13. N2

Es un sistema cerrado, ya que puede intercambiar energía con su entorno, un ejemplo claro de ésto es su intercambio energético en forma de calor debido a las temperaturas a las que esté sometido a cualquier hora del día; sin embargo, como la botella está cerrada, no existe intercambio de materia con el entorno.

El sistema está delimitado por dos paredes, una de vidrio (frasco que contiene el perfume) y una de plástico (tapa del frasco), ambas son rígidas; son diatérmicas, pues como anteriormente se mencionó, permiten el intercambio energético con su entorno; además, las paredes se clasifican como impermeables al paso de materia en ambos sentidos: de los alrededores al sistema, como del sistema a los alrededores.