Equilibrio Quimico

UNIVERSIDAD JOSE
CARLOS MARIATEGUI
CARRERA PROFESIONAL DE
INGENIERIA AMBIENTAL

TERMODINAMICA
Es la ciencia que analiza las
leyes de las transformaciones de
la energía y el estudio de las
propiedades de las sustancias.

SISTEMA TERMODINAMICO
Cualquier parte del universo que se desea estudiar. La posición
exacta de las fronteras del sistema se fija de acuerdo al problema
que sedesea estudiar. Un sistema puede ser por ejemplo un grupo
de átomos, de minerales o de rocas.Los cambios que ocurren en el
sistema pueden o no involucrar interacción con el entorno.

SUSTANCIA DE TRABAJO
Es aquel fluido(gas ideal) empleado como intermediario para la transformación
de la energía calorífica en trabajo mecánico. La sustancia de trabajo forma
parte del sistema termodinámicoaislado.

GAS IDEAL
Es aquel cuyas moléculas no interaccionan entre sí a distancia y tienen
dimensiones propias infinitamente pequeñas. Al chocar con las paredes del
recipiente que las alberga, las moléculas del gas perfecto se comportan
como esfera perfectamente elástica.

PV  nRT

PROPIEDAD TERMODINAMICA
Es la característica de un sistema y que puede observarse
directamente oindirectamente.
Ejemplo: La temperatura, la presión, el peso, etc.

Las propiedades termodinámicas se clasifican en:

INTENSIVA
Cuando son independientes
de la masa del sistema.
Ejemplo:

La presión, la densidad

EXTENSIVA
Es aquella que depende
de la masa el sistema.
Ejemplo:
El peso, la energía cinética.

EQUILIBRIO TERMODINAMICO
Un sistema se encuentra en equilibrio termodinámico silas cantidades
macroscópicas que determinan su estado permanecen invariables al
transcurrir el tiempo.
Este estado tiene dos atributos:
 En un sistema en equilibrio
ninguna de sus propiedades
cambian con el tiempo.
 Un
sistema
en
equilibrio
retornará a ese estado después
de haber sido perturbado, esto
es, al cambiar ligeramente uno
o más parámetros y regresarlos
nuevamente a susvalores
originales.

PROCESOS
Son aquellos que afectan a un sistema termodinámico al cambiar de un
estado a otro (p. ej. una reacción química). La trayectoria seguida en el
cambio entre estados no es materia de la termodinámica, sino de la cinética.

Se reconocen dos tipos extremos e ideales de proceso termodinámico:
PROCESO TERMODINÁMICO IRREVERSIBLE
Cambio de un estado metaestable a unestado más estable de menor
energía.
Ejemplo: Conversión de vidrio metaestable a cristales bajo condiciones
atmosféricas (devitrificación). La devitrificación ocurre espontáneamente en
la dirección de menor energía.
PROCESO TERMODINÁMICO REVERSIBLE
Cambio de un estado inicial estable a un estado final también estable,
pasando por una secuencia continua de estados de equilibrio. En lanaturaleza no existen procesos perfectamente reversibles, se emplean sólo
como modelos termodinámicos.

TRABAJO
Para que un gas efectué trabajo necesariamente debe cambiar su
volumen ya sea expandiéndose, o comprimiéndose, que se realice
menor o mayor cantidad de trabajo depende del proceso que siga al
cambiar de volumen, en un diagrama de PV el trabajo está
representado por el área que estáentre la grafica y el eje horizontal.

p


Si el volumen aumenta el W(+)…(POSITIVO)



Si el volumen disminuye el W (-)…(NEGATIVO)

W  p(V2  V1 )
V1

V2

V

ENERGIA INTERNA(U)
Es la suma de las energías cinéticas de traslación, vibración y rotación
de todas las moléculas que componen determinada masa de gas ideal,
esta magnitud depende la temperatura absoluta(T) y de lacantidad de
gas(n).

U   (Ek (traslación )  Ek ( vibración )  Ek ( rotación ) )



Para un gas monoatómico
formado por «n» la energía
interna es

3
U  nRT
2



Para un gas diatómico
formado por «n» la energía
interna es

5
U  nRT
2

Donde:
R: Constante universal de los gases

J
cal
R  0.81
2
mol  K
mol  K

CAPACIDAD CALORIFICA
Debido a que todo gas...