Contenido principal
Tiempo actual: 0:00Duración total:18:29

Transcripción del video

de hecho ya un montón de vídeos donde usado palabras como presión y inscribirlo presión y temperatura temperatura y volumen por ejemplo volumen y hecho bastantes de estos en las listas de química y de física especialmente de física verdad pero incluso en la lista y química de usado palabras como energía cinética en energía cinética le va a poner de energía también la palabra fuerza y velocidad verdad y ya sabes bueno un montón éstas son un montón de de propiedades de la materia verdad de las cosas en este video lo que quiero hacer es una distinción porque resulta importante cuando empezamos a a hacer más este precisos especialmente cuando hablamos de termodinámica ya saben el estudio de cómo se mueve digamos el calor entonces estas propiedades de aquí a la izquierda son propiedades del sistema o podríamos llamarlos macro estado del sistema macro estados macro estados ok y esto es de aquí estos macro estados por ejemplo déjenme ser más claro cuando tenga un sistema digamos un globo un globo como este digamos que está mi globo tiene incluso agi atado este una cuerda si bien éstos estos esta macro estados perdón son por ejemplo la presión del globo eso recuerden que es la fuerza por área por unidad de área tiene una temperatura este globo y por supuesto es obvio que tiene cierto volumen verdad pero todos estos nos ayudan a relacionar qué es lo que está pasando dentro del globo o o lo que entendemos por globo no esté antes de que la gente supiera lo que era un átomo ellos ya sea ya tenían ideas de de que hoy estaban lidiando con los microestados ya podían medir la presión la temperatura incluso el volumen verdad ahora sabemos que la presión se debe a cosas como como que tienes un montón de átomos verdad que están rebotando en el interior de este globo ok y sabíamos y sabemos que la presión de hecho está causada y a lo hecho en otros vídeos verdad y nos hizo ya hace un buen rato espero pero que lo reparten por si no se acuerdan pero sabemos que la presión se debe debido a los choques que hay en estas partículas verdad en las paredes del globo entonces si tenemos un buen de partículas en cualquier tiempo bueno muchos están rebotando y chocando y es lo que esencialmente mantiene la presión y el volumen también de del globo verdad hemos hablado también de la temperatura que es más o menos el promedio de la energía cinética de todas estas partículas que podrían ser un gas o de hecho vamos a suponer que es un gas y de 'la verdad' son átomos yungas quizás sean átomos de un eliot o de neón o algo por el estilo verdad todas estas cosas describen los microestados entonces por ejemplo puedo describir digamos que hay ciertos números digamos la presión no es de 5 newton digamos vamos a poner que es de cinco minutos por metro cuadrado ok o algún número en pascales nos en las unidades no no importa ahorita en este vídeo sólo quiero hacer la distinción entre estas dos formas de describir lo que está ocurriendo digamos que la temperatura es de 300 grados kelvin 300 kelvin y puedo decir que el volumen es no sé quizás es un litro y descrito el sistema pero lo he descrito a un nivel macro verdad ahora puedo hacer un poco más preciso y decir cómo son los átomos y las moléculas que existen dentro lo que puedo hacer es esencialmente etiquetar digamos cada una de estas moléculas o digamos que son atoms verdad del gas que está contenido en el globo y puedo decir exactamente en cada momento digamos al tiempo inicial él la tomó uno tiene cierto momento ok cierto momento x digamos y su posición su posición digamos en las coordenadas dimensional es verdad que es x y y z y del logo puedo decir que la tomó dos tiene otro momento digamos aquí estoy usando la letra griega ropa el momento digamos que llegue y su posición es un vector abc y puedo ir el listado cada átomo de ésta de ésta de este gas a que está contenido en el globo y obviamente tendremos un número y un número impresionante de de átomos verdad es una lista masiva literalmente estamos dando el estado de cada átomo en el globo y hiciéramos eso estaríamos dando microestados porque estamos dando un microestado específico de cada partícula en el globo ahora cuando un sistema y voy a introducir una palabra aquí porque esta palabra es muy importante cuando un sistema está en equilibrio termodinámico en mí déjeme escribirlo equilibrio key hemos hablado un poquito de equilibrio en en los videos de química y eso nos dice cuando la cantidad de algo que está reaccionando es igual a la parte que también se está revirtiendo de la reacción verdad pero bueno en el equilibrio aquí estas variables no están cambiando verdad si el globo está cierta presión temperatura y volumen éstos se mantienen y ximena moss un segundo después la temperatura y el volumen y todo lo demás será igual porque está en equilibrio ninguno de estos macro estados ha cambiado y de hecho voy a hablar un poquito de eso en un segundo los macro estados para que estén bien definidos deben estar en el equilibrio ahora por otra parte digamos cuando cuando el tiempo inicial es cero y eso nos fijamos en los millones de micro estados que hay en esta en este globo en un segundo después digamos va a tener completamente un microestado distinto verdad porque todas éstas están chocando y cambiando su momento y están haciendo un buen de cosas locas que podrían pasar en tan solo un segundo verdad entonces en él aunque estemos en equilibrio termodinámico digamos que la las masacres los macro estado se mantengan iguales los microestados están constantemente cambiando y eso es por lo cual en termodinámica tendemos a lidiar más con los microestados y de hecho la mayoría de las de la termodinámica o lo que obtendremos en un primer año de química fue desarrollado o pensado por gente que tenía un sentido a nivel macro verdad y eso es algo muy importante de pepe para pensar porque vamos a entrar a conceptos como entropía y la energía interna y cosas así y puedes acelerar tu cerebro de cómo se relaciona esto con los átomos y vamos a relacionar lo justamente con átomos y moléculas pero es útil pensar cómo la gente llegó a estos conceptos 15 están realmente seguros de que está pasando a nivel micro verdad sólo están midiendo todo a nivel macro y ahora quiero regresar la idea de acá del equilibrio ok y del equilibrio porque para poder definir estos macro estados el sistema tiene que estar en equilibrio y déjeme explicarle lo que eso significa si yo tomara un cilindro digamos ok vamos a tomar un cilindro vamos a usar este cilindro un buen así que hay que estar familiarizados con este cilindro que voy a hacer digamos que tiene un pistón aquí adentro eso es como una especie de piso que se puede mover hacia arriba y hacia abajo es digamos el piso del cilindro el cilindro puede ser más grande pero bueno déjame ponerlo así este digamos el el techo perdón del cilindro y esencialmente estamos cambiando el volumen verdad porque podemos dijo aquí el cilindro pude haberlo dibujado de esta forma algo así a dibujar así el pistón de esta forma pero bueno aquí y es más claro con el dibujito un poco más sencillo así que en cualquier momento digamos que el gas contenido en el cilindro entre el entre el techo y el suelo ahí tienen un montón de moléculas de gas montón un montón de moléculas y digamos que ponemos una roca en el techo de este cilindro o que digamos que estamos haciendo es en el vacío es decir este pistón se mueve en el vacío es más voy a borrar todo esto para que vean digamos que estamos en el espacio y lo estamos haciendo en el vacío ok todo esto que está ocurriendo aquí está en el vacío todo está party esencialmente me dice que hay nada verdad no hay presión no hay partículas sólo ese espacio vacío y para mantener esto ya sabemos que este gas está generando ya sabes no está chocando con los muros con el suelo con el techo incluso con el pistón a están chocando con todo y con todo y eso está ocurriendo continuamente así que aplica cierta presión ok que está generada por el mismo gas por su movimiento entonces el pistón va a ser él se sube y baja verdad debido a la presión porque están chocando en las partículas digamos que ponemos entonces una roca ponemos son un un gran peso en sobre el pistón ok conozco que genera una fuerza verdad una fuerza que se aplica hacia el gas ajá y obviamente esta fuerza está sobre cierta área es decir aplicar una presión exactamente y la presión queda completamente digamos la presión del gas se aplica en todos los muros eso es cierto el fondo en los moros en el mismo pistón ajá ahora si lleva por amos digamos la mitad de esta piedra ok digamos que de repente se vaporiza la mitad de la piedra inmediatamente entonces el peso va a disminuir verdad y entonces la fuerza que está ejerciendo sobre el pistón inmediatamente disminuyó déjenme dibujar eso quizás debería sólo copiar y pegar esto copiar y pegar entonces vamos a evaporar la mitad de esta roca mágicamente de gm tomar mi herramienta de borrador y entonces quitamos la mitad de la piedra entonces qué es lo que va a pasar vano el pistón ahora está aplicando la mitad de la fuerza verdad no puede aún tan bueno en eso reduce a la mitad la presión ahora lo hizo tan rápido es decir fue en un momento dado verdad de repente desapareció la mitad de la piedra entonces no esto se va a mover de forma suave y continúa verdad que es lo que va a pasar es que me dejen de usar esta herramienta esencialmente al evaporar esto vamos a hacer que el pistón suba debido a la presión del gas y después dejen hacerlo de nuevo se va a expandir el gas porque la el gas empiece a subir y luego baja y empieza a oscilar poco a poco y eventualmente va a regresar a un punto estable y quizás se regrese verdad se va a haber algo como de este estilo déjenme rellenar este cilindro que estará negro ponemos sus paredes del contenedor están entonces y esperamos lo suficiente eventualmente vamos a llegar a otro estado de equilibrio donde está cosas digamos el pistón ya no o el techo digamos se va a mover ya no está en la misma posición ahora todo esto se llena otra vez de gas en este punto estamos en equilibrio la presión del gas será el mismo la temperatura también el volumen también está en una situación estable no estaba cambiando de segundo a segundo así que debido a esto nuestros macro estados están bien definidos los macro estados bien definidos bien definidos ahora sí esperamos lo suficiente esto va a llegar a otro punto de estabilidad donde las cosas bueno ya tendrán una medida distinta pero ahora a partir de entonces no se van a mover verdad se mantiene uniforme otra vez la temperatura sea uniforme vamos a tener quizás este mayo perdón menor presión pero va a ser la misma está bien va a estar bien definido otra vez los microestados ahora justo cuando removí la roca la mitad de la roca y esto empezó auxiliar por un tiempo la presión en el en en la cima en el pistón y va variando verdad todo esto estaba como en un estado de flujo no está en equilibrio y en y en este punto cuando estamos de firme déjenme ponerlo cuando estamos en este punto todo está ocurriendo de forma muy local a la piedra se vaporizó verdad de repente entonces sube y baja y sube y baja el pistón y aquí quizás la presión era más baja que en el caso en el que la presión en la parte de arriba es más baja que la de abajo y entonces este cambio está generando como dinámica verdad en este estado y sobre todo cuando estamos hablando de reacciones reversibles procesos irreversibles y procesos cuasi estáticos en este punto de la reacción justo cuando hicimos esto ninguno de estos macro estados está bien definido no podrían decirme cuál era el volumen de este sistema porque está cambiando segundo a segundo microsegundos un microsegundo está fluctuando verdad no podrían decirme cuál era la temperatura quizás quizás la temperatura por ejemplo en ésta en esta sección de gm poner a cualquiera de de algo algún número luego la temperatura era aquí distinta y podría estar haciendo un buen de cosas locas no estaba en un estado de flujo los macro estados no están bien definidos y eso realmente quiero llegar al punto de este de este tema no deja de dibujar un diagrama ley estamos haciendo vamos a hacer estos diagramas digamos que este es el de los ejes x y llegue voy a poner y no digamos nuestro y mi estado inicial cuando teníamos la roca grandota en en el techo del pistón digamos estaba bien definido verdadera la presión y el volumen y que estaba la presión y el volumen xilográfica moss estaba lo mejor en algún punto aquí estaba bien definido éste es el estado 1 déjenme etiquetar éste es el estado no ahora cuándo evapora más la mitad de la piedra entonces esperamos un momento y llegamos al punto de equilibrio verdad al estado 2 déjeme poner esto de esta forma quizás el estado será e este hasta este punto y entonces aquí digo podría agregar la temperatura como una dimensión extra pero bueno está determinado por presión y volumen verdad si estamos por ejemplo consideran un gas ideal que ya hicimos un buen de estos vídeos donde decíamos que la presión por el volumen e iguala en rt verdad estas son constantes aunque estos números el número de moles y el la constante del gas universal no están cambiando y sabemos pib obtenemos p pero bueno vamos a hablar muchísimo más de esto en otros vídeos el punto importante de aquí es que si empecé en un estado inicial 1 donde la presión y el volumen están bien definidos y termina en un estado 2 bien definido como llegué ahí y debido a que esta reacción todo lo que hice fue súbito ocurrió muy rápido y se movió luego luego del equilibrio fuera del equilibrio no sé cómo llegué el paso 1 al 2 la presión y el volumen no estaban bien definidos a partir de que me moví el de ese estado verdad la presión y el volumen la temperatura están definidos no sabría yo como definirlos en cada paso intermedio verdad estaban quizás a lo mejor cerca del equilibrio y después se fueron moviendo pero podría dibujar alguna trayectoria digamos a me muevo del punto y 1 al 2 pero a lo largo de una trayectoria pero no podríamos decir cuál verdad porque cuando cuando fuera porque estas definiciones sólo están bien hechas para los microestados en estos en los casos en que estamos en el equilibrio cuando no estamos en el equilibrio no podemos definir los bien verdad los microestados en cambio sí están bien definidos en cualquier momento del tiempo yo puedo decir en qué lugar está la partícula verdad podríamos tener su posición y su momento y no hay razón por la cual yo no podría saber este hacer una gráfica digamos de una partícula de cómo se va moviendo y podría decir como es la energía cinética por supuesto en cualquier momento y eso es muy importante así que los micro está 2 siempre están bien definidos los microestados es lo que ocurre exactamente respecto a su fuerza la velocidad y el momento de las partículas mientras que los macro estado sólo están bien definidos y debería decir éste de este sistema verdad en el caso del globo del cilindro donde se puede mover el techo están bien definidos cuando el sistema está en equilibrio o cuando esencialmente dice que la presión es x algo fijo el volumen no cambia de momento a momento y la temperatura igual verdad de cualquier modo los dejó con eso hablaremos más de esto en los próximos videos