Antologia Termodinamica

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE
BIOTECNOLOGÍA
I.P.N.

ANTOLOGÍA DE LA ASIGNATURA

TERMODINÁMICA

ELABORADO POR
M. EN C. MARÍA GUADALUPE ORDORICA MORALES

2006

M. en C. María Guadalupe Ordorica Morales

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CONTENIDO
UNIDAD I: DIMENSIONES Y UNIDADES CONCEPTOS BÁSICOS
Termodinámica
Sistema
Sistemas de unidades
Propiedades termodinámicas
Ley cero de la termodinámica1
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UNIDAD II: PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
Primera Ley de la termodinámica
Aplicación
Balance de energía para sistemas cerrados
Estado termodinámico y funciones de estado
Equilibrio entre fases
Regla de las fases de Gibbs
Ejemplos de la aplicación de la regla de las fases
Procesos reversibles e irreversibles
Procesos con volumen y presión constantes
EntalpíaCapacidad calorífica

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UNIDAD III: PROPIEDADES DE FLUIDOS PUROS
Equilibrio de fases
Diagrama PVT
Diagrama de fases para sistemas de un componente
Diagrama PV
Ecuaciones de estado viriales
El modelo del gas ideal
Factor de compresibilidad
Relaciones entre las propiedades termodinámicas para un gas ideal
Proceso isotérmico: temperatura constante
Procesoisobárico: presión constante
Proceso isocórico: volumen constante
Proceso adiabático: capacidades caloríficas constantes
Proceso politrópico

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UNIDAD IV: CALORIMETRÍA
Calor latente y calor sensible
Calor de formación estándar
Calor de reacción

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UNIDAD V: SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
Máquinas térmicas
Ciclos termodinámicosCiclo de Carnot
Eficiencia
Entropía
Tercera ley de la termodinámica

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UNIDAD VII: PROPIEDADES TERMODINÁMICAS DE LOS FLUIDOS PUROS
Efecto de la presión y la temperatura; ecuación de Clapeyron
M. en C. María Guadalupe Ordorica Morales

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Consideraciones sobre la ecuación de Clapeyron
Aplicación de la ecuación de Clapeyron a distintos cambios de faseEcuación de Clausius-Clapeyorn integrada
Equilibrio sólido-líquido

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UNIDAD VIII: TERMODINÁMICA DE SOLUCIONES
Introducción
Relaciones termodinámicas de un sistema cerrado en equilibrio
Ecuaciones de Gibbs
Potencial químico
Condición de equilibrio material
Potencial químico de un gas ideal puro
Potencial químico de una mezcla de gases ideales
Fugacidad

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BIBLIOGRAFÍA

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M. en C. María Guadalupe Ordorica Morales

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ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Múltiplos de unidades
Tabla 2. Unidades de diferentes sistemas
Tabla 3. Criterios de espontaneidad o equilibrio para procesos en sistemas cerrados
Tabla 4. Relaciones entre funciones de estado

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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Experimento de Joule
Figura 2. Generaciónde trabajo
Figura 3. cambio de energía interna para un cambio de estado
Figura 4. Diagrama PVT
Figura 5. Diagrama PT para una sustancia pura
Figura 6. Diagrama PV para una sustancia pura
Figura 7. PV*, el valor límite de PV conforme P 0
Figura 8. Cambios en la energía interna para un gas ideal
Figura 9. Trayectorias de procesos politrópicos
Figura 10. Representación de una máquina térmicaFigura 11. Ciclo de carnot
Figura 12. Energía libre de Helmholtz para un proceso espontáneo
Figura 13. Energía libre de Gibbs para un proceso espontáneo

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UNIDAD I: DIMENSIONES Y UNIDADES. CONCEPTOS BÁSICOS.
Termodinámica
Campo de la física que describe y relaciona las propiedades físicas desistemas macroscópicos
de materia y energía. En general, la Termodinámica estudia la transferencia de energía que ocurre
cuando un sistema sufre un determinado proceso (termodinámico) que produce un cambio llevando
de un estado a otro del sistema
Sistema
Parte del universo que desea estudiarse. Se clasifican de la siguiente manera:
Sistema cerrado.- sólo puede intercambiar energía con...