Entropia
Páginas: 12 (2827 palabras)
Publicado: 6 de marzo de 2013
ENTROPIA Y TRANSFORMACIONES FISICAS
La entropía mide el grado de desorden de las moléculas, por eso es mas fuerte en un gas que en un líquido.
Esta crece al igual que la energía interna y la entalpía en un sistema, y estas propiedades (EI, H, S) se pueden expresar en calor específico ya que este es constante no importa el proceso al que se es sometido un sólido o un líquido.
S= S1 - S2Por ejemplo, si aumenta la temperatura de un gas, el intervalo de velocidades moleculares se extiende. Así que, entre mas alta sea la temperatura de un gas, hay mas movimiento en las moléculas y aumenta el grado de desorden (S).
La entropía también aumenta cuando se funde un sólido. El cambio de entropía durante la fusión es la entalpía de fusión (cambio de fusión*entalpía divididaentre el punto de fusión Tm) y como el cambio de fusión en entalpía debe ser +, la entropía siempre aumenta durante la fusión.
Los cambios de entropía se producen cuando se calientan o enfrían sólidos o líquidos.se pueden calcular siempre y cuando se conozcan las capacidades caloríficas pertinentes y los calores de fusión para cualquier transición de fase que ocurra.
EJEMPLO
Dos moles de aguaa 50°C se colocan en un refri que se mantiene a 5°C. Si la capacidad calorífica del agua es 75.3 (Kmol)-1 y es independiente de la temperatura. Calcule el cambio de entropía en el refri así como el cambio neto de entropía.
Para el enfriamiento del agua…
El calor que se obtiene del refrigerador es…
2*75.3*(50-5)= 6777J
El cambio de entropía en el refrigerador a 5°C es…El cambio neto de entropía es…
24.38-22.59= 1.79 J(K)-1 *El cambio neto de entropía es (+)
ENTROPIAS EN REACCIONES QUIMICAS
Cuando un mol de hidrógeno se transforma en dos, se dice que hay un aumento de entropía. Esto sucede porque hay mas estados microscópicos en desorden que se relacionan con los átomos de hidrogéno que con las moléculas.
En este ejemplo, los átomos de hidrógeno soncomo un juego de barajas que está totalmente desordenado. Mientras que el sistema molecular es como una baraja en la cual ya están separados los ases, reyes, etc. En el sistema molecular se implica que hay menos estados permitidos y por consecuente, la entropía es inferior.
Para una reacción química-gaseosa, cuando hay un aumento de moléculas, se produce un aumento de entropía en el sistema.La electrostricción produce una reducción de la entropía, ya que las moléculas de agua enlazadas tienen un movimiento mas restringido. Así que en los procesos de ionización, la entropía siempre disminuye.
Ejemplo: (Esta reacción química lleva a una contracción)… La unión de un ATP (que tiene cargas negativas) a la miosina (que tiene muchas cargas positivas) atrae a las moléculas de aguaadhiriéndose a las de ATP y reduciendo la entropía del H2O, al unirse ATP+miosina se neutralizan las cargas y aumenta la entropía por la liberación de las moléculas de agua. Este aumento de entropía es a lo que lleva a las contracciones musculares.
EJEMPLO
Se coloca un mol de agua sobre anfriada a ‘10°C y 1 atm de presión se convierte en hielo, Calcule el cambio de entropía del sistema y los alrededoresasí como el cambio neto de entropía. TOMANDO EN CUENTA LOS DATOS DEL PROBLEMA ANTERIOR
El agua sobre enfriada a ‘10°C y los alrededores a ‘10°C no están en equilibrio, por lo tanto la congelación no es reversible. Así que…a) se puede calentar el agua reversiblemente a 0°C, b) efectuar la congelación reversible y c) enfriar el hielo reversiblemente hasta -10°C.
a) El cambio de entropía alcalentar el agua sobre enfriada de 263.15°K a 273.15°K es…
b) El cambio de entropía en la congelación reversible del agua a 0°C es…
c) El cambio de entropía al enfriar el hielo de 273.15°K a 263.15°K es…
3LEY TERMODINAMICAS
También conocida como el teorema de calor de Nernst, se desarrolló como resultado de la necesidad de calcular los cambios de...
La entropía mide el grado de desorden de las moléculas, por eso es mas fuerte en un gas que en un líquido.
Esta crece al igual que la energía interna y la entalpía en un sistema, y estas propiedades (EI, H, S) se pueden expresar en calor específico ya que este es constante no importa el proceso al que se es sometido un sólido o un líquido.
S= S1 - S2Por ejemplo, si aumenta la temperatura de un gas, el intervalo de velocidades moleculares se extiende. Así que, entre mas alta sea la temperatura de un gas, hay mas movimiento en las moléculas y aumenta el grado de desorden (S).
La entropía también aumenta cuando se funde un sólido. El cambio de entropía durante la fusión es la entalpía de fusión (cambio de fusión*entalpía divididaentre el punto de fusión Tm) y como el cambio de fusión en entalpía debe ser +, la entropía siempre aumenta durante la fusión.
Los cambios de entropía se producen cuando se calientan o enfrían sólidos o líquidos.se pueden calcular siempre y cuando se conozcan las capacidades caloríficas pertinentes y los calores de fusión para cualquier transición de fase que ocurra.
EJEMPLO
Dos moles de aguaa 50°C se colocan en un refri que se mantiene a 5°C. Si la capacidad calorífica del agua es 75.3 (Kmol)-1 y es independiente de la temperatura. Calcule el cambio de entropía en el refri así como el cambio neto de entropía.
Para el enfriamiento del agua…
El calor que se obtiene del refrigerador es…
2*75.3*(50-5)= 6777J
El cambio de entropía en el refrigerador a 5°C es…El cambio neto de entropía es…
24.38-22.59= 1.79 J(K)-1 *El cambio neto de entropía es (+)
ENTROPIAS EN REACCIONES QUIMICAS
Cuando un mol de hidrógeno se transforma en dos, se dice que hay un aumento de entropía. Esto sucede porque hay mas estados microscópicos en desorden que se relacionan con los átomos de hidrogéno que con las moléculas.
En este ejemplo, los átomos de hidrógeno soncomo un juego de barajas que está totalmente desordenado. Mientras que el sistema molecular es como una baraja en la cual ya están separados los ases, reyes, etc. En el sistema molecular se implica que hay menos estados permitidos y por consecuente, la entropía es inferior.
Para una reacción química-gaseosa, cuando hay un aumento de moléculas, se produce un aumento de entropía en el sistema.La electrostricción produce una reducción de la entropía, ya que las moléculas de agua enlazadas tienen un movimiento mas restringido. Así que en los procesos de ionización, la entropía siempre disminuye.
Ejemplo: (Esta reacción química lleva a una contracción)… La unión de un ATP (que tiene cargas negativas) a la miosina (que tiene muchas cargas positivas) atrae a las moléculas de aguaadhiriéndose a las de ATP y reduciendo la entropía del H2O, al unirse ATP+miosina se neutralizan las cargas y aumenta la entropía por la liberación de las moléculas de agua. Este aumento de entropía es a lo que lleva a las contracciones musculares.
EJEMPLO
Se coloca un mol de agua sobre anfriada a ‘10°C y 1 atm de presión se convierte en hielo, Calcule el cambio de entropía del sistema y los alrededoresasí como el cambio neto de entropía. TOMANDO EN CUENTA LOS DATOS DEL PROBLEMA ANTERIOR
El agua sobre enfriada a ‘10°C y los alrededores a ‘10°C no están en equilibrio, por lo tanto la congelación no es reversible. Así que…a) se puede calentar el agua reversiblemente a 0°C, b) efectuar la congelación reversible y c) enfriar el hielo reversiblemente hasta -10°C.
a) El cambio de entropía alcalentar el agua sobre enfriada de 263.15°K a 273.15°K es…
b) El cambio de entropía en la congelación reversible del agua a 0°C es…
c) El cambio de entropía al enfriar el hielo de 273.15°K a 263.15°K es…
3LEY TERMODINAMICAS
También conocida como el teorema de calor de Nernst, se desarrolló como resultado de la necesidad de calcular los cambios de...
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