Antologia

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 termodinámica UNIDADII: 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 Entalpía Capacidad calorífica UNIDAD III: PROPIEDADES DEFLUIDOS 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 Proceso isobárico: presión constante Proceso isocórico: volumen constante Proceso adiabático:capacidades caloríficas constantes Proceso politrópico UNIDAD IV: CALORIMETRÍA Calor latente y calor sensible Calor de formación estándar Calor de reacción UNIDAD V: SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA Máquinas térmicas Ciclos termodinámicos Ciclo de Carnot Eficiencia Entropía Tercera ley de la termodinámica UNIDAD VII: PROPIEDADES TERMODINÁMICAS DE LOS FLUIDOS PUROS Efecto de la presión y la temperatura;ecuación de Clapeyron
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Consideraciones sobre la ecuación de Clapeyron Aplicación de la ecuación de Clapeyron a distintos cambios de fase Ecuación de Clausius-Clapeyorn integrada Equilibrio sólido-líquido UNIDAD VIII: TERMODINÁMICA DESOLUCIONES 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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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 2 2 39 40

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Experimento de Joule Figura 2. Generación de trabajo Figura 3. cambio de energía interna para un cambio de estado Figura 4. Diagrama PVT Figura 5. Diagrama PT para unasustancia 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 térmica Figura 11. Ciclo de carnot Figura 12. Energía libre de Helmholtz para un proceso espontáneo Figura 13. Energía libre de Gibbs para unproceso espontáneo 4 5 6 14 15 16 17 20 23 26 28 37 38

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UNIDAD I: DIMENSIONES Y UNIDADES. CONCEPTOS BÁSICOS. Termodinámica Campo de la física que describe y relaciona las propiedades físicas de sistemas macroscópicos de materia y energía. En general, la Termodinámica estudia la transferencia de energía que ocurre cuando un sistema sufre undeterminado 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 los alrededores SISTEMAS Sistema abierto.- pueden intercambiar materia y energía Sistema aislado.- no pueden intercambiar ni materia ni energía. Estado de un...