⁃ Els sistemes termodinàmics poden ser aïllats, tancats o oberts.

Sistema aïllat: no intercanvia ni matèria ni energia amb els voltants.

Sistema tancat: intercanvia energia (calor i treball) però no matèria amb els seus voltants,

la seva massa roman constant.

Sistema obert: intercanvia energia i matèria amb els seus voltants.

⁃ Sistema en equilibri: quan les variables que descriuen el seu estat tenen el

valor per al sistema i els seus voltants. En un sistema tancat, el

l' equilibri ha de ser tèrmic i mecànic. Tèrmic significa que la temperatura

és la mateixa i mecànic que la pressió és la mateixa.

Quins són els quatre principis o lleis de la termodinàmica?

• Principi de l' equilibri tèrmic.

• Principi de conservació d' energia.

• Principi d' Entropia.

• Principi del zero absolut.

Les següents lleis de la termodinàmica són, avui, la base per entendre com funciona aquesta disciplina. Pren nota, perquè aquesta informació és d' interès:

Principi de l' equilibri tèrmic

El principi de l'equilibri tèrmic té molt de transferència de calor (o fred). I és important tenir-ho en compte.

La idea central d' aquest principi és que, si un objecte tèrmic A està en equilibri amb B, i l' objecte B està en equilibri amb C, l' A i el C també estaran en equilibri entre si. No està de més, doncs, tenir present aquest punt per entendre la tendència. Aquesta conductivitat, que porta que hi hagi un equilibri tèrmic, té múltiples aplicacions pràctiques.

Hi ha nombrosos exemples pràctics d'aquest principi, però els més coneguts són els termòmetres i els refrigeradors. Evidentment, les turbines funcionen així.

Principi de conservació d' energia

El principi de conservació d' energia és la segona llei i té una major complexitat que la primera.

Bàsicament, el que vol transmetre aquest principi és que la quantitat de calor que es rep o perd és utilitzada pel propi sistema, bé per a treball extern, o bé per augmentar o disminuir la seva energia interna. O, dit d'una altra manera, l'energia no es perd, sinó que es transforma (en energia química o mecànica), amb tendència a conservar-se. Al final, la idea que la matèria no desapareix tindria un correlat amb aquest principi.

Això significa, doncs, que la tendència d' un sistema serà, en general, la de conservar l' energia. Ara bé, i com es veurà més endavant, aquesta conservació d'energia no és absoluta.

Principi d' Entropia

El principi d' entropia es pot aplicar en múltiples àmbits vitals, ja que és una llei general. Ara bé, en aquest cas ens vam centrar en l'aportació que fa a la termodinàmica perquè, a més, és el principi més conegut.

El principi d'entropia indica, bàsicament, que és impossible un aprofitament al 100 % de l'energia que s'envia. O, el que és el mateix, que sempre hi haurà un residu o rebuig que no s'utilitzarà. Per tant, mai es podrà aconseguir que el 100 % de l'energia bifocala que s'enviï es converteixi en energia mecànica. Això ha generat, tradicionalment, un viu debat en el món industrial. No en va, les externalitats que es generen per aquest principi d'entropia es volen minimitzar.

Això implica que s' hagin de millorar els sistemes perquè l' eficiència sigui més gran. En conseqüència, no ha d'estranyar que una de les funcions dels enginyers en organització industrial sigui acostar-se al 100 % d'eficiència el màxim possible.

Principi del zero absolut

El principi del zero absolut és fonamentalment teòric. I cal assenyalar això perquè mai s'ha assolit aquesta temperatura, encara que estigui enumerada.

La idea bàsica és que, si s'arribés a la temperatura de zero absolut (-273,15 ºC), els àtoms d'un objecte no es mouen. A mesura que ens acostem a aquesta temperatura, sí que es donen fenòmens interessants aplicables a la indústria, com la superfluidesa i la superconductivitat. Per tant, és útil conèixer ambdues circumstàncies perquè, ben emprades, poden proporcionar diverses aplicacions interessants. L' experimentació en algunes indústries amb aquests fenòmens ja es realitza.

Quins beneficis aporten aquestes lleis dins de l'enginyeria industrial?

Els beneficis que aporten els principis de termodinàmica són diversos, destacant els següents com els més importants:

• Aquest coneixement permet mesurar quin és el rendiment d' un sistema per, d' aquesta manera, perfeccionar-lo. Si no es coneguessin les lleis de la termodinàmica, no seria possible ser eficient. El que cal tenir molt clar és que la capacitat de mesurar i commensurar és la que facilita, a la llarga, ser competitiu.

• Les lleis de la termodinàmica permeten conèixer com funcionen els sistemes tèrmics. Per exemple, per comprovar si hi ha avaries o si s'està donant algun fenomen estrany en una maquinària. I això, evidentment, també facilita que es puguin proposar o dissenyar noves opcions.

• La termodinàmica és, també, la base per dissenyar infraestructures complexes. Per tant, aquest és un saber que en cap moment es pot obviar i que s'ha de tenir present. Aquests principis, en ser de caràcter general, serveixen indistintament per a infraestructures simples i complexes.

La termodinàmica és un coneixement eminentment pràctic, i que s' aplica en qualsevol àmbit. El que més cal valorar, doncs, és que es pugui aprofitar per a la indústria i per a l'organització de la mateixa.

Conclusió

Els principis de termodinàmica són una base de coneixement imprescindible per gestionar qualsevol activitat industrial. En conseqüència, conèixer-los és vital en qualsevol formació especialitzada en enginyeria i organització industrial.

La petjada hídrica (PH) mesura el volum total d’aigua dolça utilitzada per produir els béns i serveis consumits per una persona, comunitat o empresa. Està dividida en tres components principals:

1. Petjada Hídrica Blava (PHB):

• Mesura el consum d’aigua dolça superficial i subterrània que es treu de rius, llacs, aqüífers i altres fonts d’aigua dolça per a usos com el regadiu, la indústria o el consum domèstic.

• Exemples: l’aigua utilitzada per regar un camp d’arròs o per fabricar una ampolla de plàstic.

• Inclou només l’aigua que no retorna immediatament a la font original.

2. Petjada Hídrica Verda (PHV):

• Representa l’aigua de pluja que s’emmagatzema en el sòl i que és utilitzada per les plantes durant el seu creixement (especialment en cultius de secà).

• Exemples: l’aigua de pluja absorbida per un camp de blat.

• Té un paper fonamental en els sistemes agrícoles de secà i depèn de les condicions climàtiques.

3. Petjada Hídrica Grisa (PHG):

• És el volum d’aigua dolça necessari per diluir els contaminants generats per un procés productiu fins a un nivell que no superi els estàndards de qualitat de l’aigua.

• Exemples: l’aigua necessària per diluir fertilitzants o pesticides utilitzats en l’agricultura, o per tractar residus industrials abans de ser retornats a un riu.

• Reflecteix la càrrega contaminant d’un procés.

Exemple combinat:

Si es produeix un quilo de cotó:

• PHV: l’aigua de pluja que absorbeix la planta durant el creixement.

• PHB: l’aigua d’irrigació extreta de rius o aqüífers.

• PHG: l’aigua necessària per diluir els pesticides i fertilitzants usats en el cultiu.