La primera ley necesita una definición de adiabática pero la definición de adiabática necesita una definición de calor en la primera ley

Se suele decir que la mejor formulación de la primera ley de la termodinámica es que el trabajo es independiente de la trayectoria en las trayectorias adiabáticas. A partir de ahí, puede definir la función de estado de la energía interna y definir el calor como el déficit entre la energía interna y el trabajo. Sin embargo, para definir un camino adiabático, ya necesita una definición de calor, entonces, ¿cómo definimos correctamente un adiabático en esta formulación?

tu pregunta no está clara En un proceso adiabático, no se transfiere calor
Sí, lo sé. Para definir una adiabática, necesitas una definición de calor. Sin embargo, para definir el calor, necesita la primera ley para la cual necesita al menos una adiabática en esta formulación. Mi pregunta es cómo reconciliar esto.
en la ley cero definimos adiabat wall es pared si tenemos dos sistemas A y B con diferentes estados si se juntan por adiabat wall pueden tener cualquier estado (no estarán en equilibrio) trabajo adiabático definido como trabajo realizado por o sobre el sistema cuando el sistema está en un contenedor adiabático y la primera ley para el sistema adiabático se convierte en: si un sistema cerrado cambia del estado inicial al final solo por medios adiabáticos, entonces el trabajo realizado en el sistema es el mismo para todos los caminos adiabáticos que los conectan
Entonces, necesitamos tener una noción de estar confinados adiabáticamente, ¿verdad? ¿Qué significa eso en relación con otras ideas termodinámicas como en la ley cero? Sé que lo mencionaste, pero realmente no entiendo tu explicación.
Además, seguramente, puede tener un proceso adiabático si no tiene paredes adiabáticas, entonces, ¿cómo puede usar paredes en la definición de tal proceso?
@AL "sin duda, puede tener un proceso adiabático si no tiene paredes adiabáticas, entonces, ¿cómo puede usar paredes en la definición de dicho proceso?" No creo que necesite una definición completa de "adiabático" para establecer la primera ley. El concepto de una pared adiabática será suficiente. Y, como aquí se ha explicado muy bien, el concepto de pared adiabática se puede establecer sin el uso de la Primera Ley.
@AakashLakshmanan Hasta donde yo sé, no necesita la primera ley para definir el calor. El calor se define como la transferencia de energía debido únicamente a la diferencia de temperatura. ¿Dónde encontraste que dice que necesitas la primera ley? Además, ¿dónde has visto que dice que "... la mejor formulación es que el trabajo es independiente del camino en los caminos adiabáticos"? Proporcione referencias sobre estos para que podamos ver el contexto dentro del cual se hacen las declaraciones.

Respuestas (1)

La solución a este aparente enigma es bastante simple. Incluso sin ningún conocimiento sobre el calor, un sistema termodinámico tiene paredes de confinamiento entre el sistema y el mundo exterior. Simplemente jugando con las paredes, cambiando el material, están hechas y su tamaño, uno puede encontrar que con algunos materiales, el trabajo requerido para traer el sistema de un estado A a un estado B depende cada vez menos del camino exacto en el espacio termodinámico. Esas paredes se pueden definir como adiabáticas (hechas por aislantes térmicos), y la transformación se llama adiabática. En este punto, la definición usual de calor a partir del trabajo adiabático puede seguir de manera lógicamente consistente.

Sin embargo, desde un punto de vista lógico en términos de formulación de definiciones/postulados, esto simplemente cambia la carga de la definición del proceso adiabático a las paredes adiabáticas, ¿verdad?
La primera ley transmite en una declaración una gran cantidad de hallazgos experimentales. La formulación a través del trabajo adiabático es una afirmación sobre la existencia de paredes que permiten obtener un trabajo independiente de la trayectoria, es decir, hay paredes que permiten una definición significativa de la energía de un sistema termodinámico. Dicho de otra forma, la ley asegura la existencia de procesos adiabáticos que permiten definir una energía termodinámica. Como tal, puede reformularse en forma de declaración sobre la existencia de la energía interna para cada sistema termodinámico.
Entonces, en cierto sentido, ¿la primera ley afirma la existencia de adiabáticas y su relación con las funciones de trabajo definidas para el sistema?
Sí, así es como se introduce el primer principio en los libros de texto de termodinámica avanzada como "Termodinámica e introducción a la termoestadística" de Callen.
La primera ley necesita una definición de adiabática pero la definición de adiabática necesita una definición de calor en la primera ley
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