Analisis de Materia y Energia

• Termodinámica y sus variables
Las variables termodinámicas son las que caracterizan a un sistema termodinámico pueden clasificarse en varias categorías:
*Variables de estado
Son las propiedades macroscópicas, esto es que se refieren al comportamiento global de un número elevado de partículas, y que definen el estado del sistema termodinámico. En Termodinámica Clásica cinco variables deestado fundamentales son el objeto de su interés tales como la concentración (C), la presión (P), el volumen (V) y la temperatura (T), la energía interna (U) y la entropía (S). Además de estas en termodinámicas encontramos variables de estado derivadas de estas fundamentales como la Entalpía (H), Energía libre de Helmholtz (A) y Energía libre de Gibbs (G)
Las propiedades microscópicas, esto es las quedescriben el comportamiento de las partículas individuales del sistema (moléculas, átomos, iones, electrones etc…) no son objeto de estudio de la Termodinámica Clásica
*Variables de transferencia
Una segunda categoría de variables termodinámicas que aparecen en situaciones que involucran cambios de energía son las variables de transferencia. Estas variables tienen valor cero a no ser que ocurraun proceso termodinámico en el cual la energía es transferida a través de la frontera o límite del sistema. Debido a que la transferencia a través del límite de un sistema representa un cambio en el sistema, las variables de transferencia no están asociadas con un estado del sistema sino con un cambio en el estado del sistema. Por ejemplo, el calor es una variable de transferencia, para unascondiciones dadas del sistema no hay un valor definido de calor. Esto es el calor no es una función de estado. Solo se puede asignar un valor al calor (Q) si la energía cruza la frontera del sistema como calor, resultando en un cambio en el sistema. Otra variable de transferenciatermodinámica es el trabajo (W).
Así mientras las variables de estado son características de un sistema en estado deequilibrio térmico. Las variables de transferencia son características de un proceso en la cual la energía es transferida entre el sistema y su entorno.
*Funciones de estado
Son las variables termodinámicas cuyo valor concreto depende más que del estado actual del sistema. Si el sistema evoluciona y pasa de un estado a otro, la variación de una función de estado sólo depende de los estados iniciales yfinales y no de los caminos seguidos para realizar el cambio. Por ejemplo: la presión, el volumen (V), la temperatura (T), la energía interna (U), la entalpía (H), la entropía (S), la energía libre de Gibbs (G), etc…son funciones de estado.
*Las variables termodinámicas se clasifican en:
Extensivas e Intensivas Las variables extensivas dependen de la cantidad, siendo proporcionales al tamañodel sistema, mientras que las intensivas no de tal forma que su valor es independiente del tamaño del sistema. La densidad es un ejemplo de variable intensiva. La densidad de un cristal de hielo en un iceberg es la misma que la densidad del iceberg entero. El volumen, por otra parte, es una variable extensiva. El volumen de un Océano es muy diferente del volumen de una gota de agua del mar.

•Entropía
Para medir el grado de desorden de un sistema, fue definida la grandeza termodinámica llamada entropía, representada por la letra S. Cuando mayor el desorden de un sistema, mayor su entropía.
El mínimo de entropía posible corresponde a la situación en que átomos de una sustancia estarían perfectamente ordenados en una estructura cristalina perfecta. Esa situación debe ocurrirteóricamente, a 0 K (cero absoluto). En otras temperaturas, la entropía de una sustancia debe ser diferente de cero. Cuanto mayor la temperatura de una sustancia mayor el movimiento de sus partículas mas desorganizada ella está y por tanto, mayor será su entropía.
La entropía (cal/K.mol) a 25ºC para una misma sustancia, la entropía en el estado gaseoso es mayor que aquella en el estado líquido, que, por su...