Esta unidad no pretende sustituir los textos tradicionales sino ser un complemento a los mismos. El presente desarrollo enfatiza las capacidades de simulación del ordenador para realizar experimentos a través de los cuales el usuario alcance una comprensión que por otros procedimientos realizaría con un mayor esfuerzo de abstracción. El texto se reduce al mínimo, tratando de garantizar una cierta autoconsistencia en el desarrollo y se deja la consulta a textos tradicionales cuado el usuario necesite de ellos.

Esta unidad didáactica es una introducción a los conceptos básicos de la TERMODINÁMICA, calor, temperatura, energía interna, presión, trabajo, entropía, desde un punto de vista microscópico. Algunos de estos términos son utilizados en la vida ordinaria con un significado diferente al que tienen cuando se utilizan en un entorno científico, por lo que su introducción en niveles primarios, en los que los alumnos no poseen una madurez que les permita tratar con cierta comodidad conceptos abstractos, produce una dificultad adicional en su comprensión.

El mundo que percibimos por nuestros sentidos se compone de objetos que son macroscópicos, es decir, grandes en comparación con las dimensiones atómicas, el tamaño de un átomo es del orden de 10^-8 cm, un objeto o sistema macroscópico típico contiene alrededor de 10²⁵ átomos. Para más información sobre la constitución de la materia visita La Aventura de las Partículas http://particleadventure.org/spanish/startstandards.html

La TERMODINÁMICA estudia las propiedades de los cuerpos que son debidas a estar formados por un número muy elevado de partículas. Para introducir los conceptos básicos de la TERMODINÁMICA lo haremos simulando el sistema mas sencillo: un GAS IDEAL ocupando un recinto de volumen V. Un gas ideal esta formado por un conjunto de partículas que se mueven chocando elásticamente entre si y con las paredes del recipiente que lo contiene. El choque de las particulas con las paredes da lugar a la presion, P, la suma de la energia de todas las particulas constituye la energía interna del sistema a la que nos referiremos con la letra U. Otra magnitud que caracteriza nuestro sistema es la temperatura T, esta magnitud viene relacionada directamente con la energia media por particula de nuestro sistema.

En los siguientes apartados introduciremos y estudiaremos cómo estan relacionadas estas magnitudes, presión P, volumen V y temperatura T, en un gas ideal para introducir posteriormente el concepto de calor Q y de trabajo W lo que nos permitirá enunciar el primer principio de la termodinámica. Posteriormente introduciremos la entropía, S, relacionada con el número de formas que tiene un sistema microscópico de distribuirse en varias circunstancias.

2.- Presión