hodrologia

TERMODINÁMICA Y TERMOQUÍMICA
Estudia los intercambios energéticos que acompañan a los
procesos físicos y químicos.
trata únicamente de las
propiedades
macroscópicas,
observables de la materia sin hacer suposiciones acerca de su
naturaleza atómica.
Termodinámica

TERMOQUÍMICA
estudia específicamente la absorción y
liberación de calor que acompaña a una reacción química.
ENERGÍACapacidad de un sistema para realizar trabajo.
(ej.:Epotencial, Ecinética)

la termodinámica no se ocupa de estas formas de energía,
sino de:
ENERGÍA INTERNA, U
Energía característica del
sistema.
Constituída por

a) Energía potencial química
b) Energía cinético-molecular

Energía cinética y potencial de los electrones y los núcleos en
las moléculas.
La Termodinámica nos muestra cómoutilizar el
concepto de la E. Interna, sin exigir que analicemos las
contribuciones individuales a la Energía interna de un
sistema.

Términos de uso común
Porción específica del UNIVERSO en
la cual se enfoca la atención

SISTEMA

Medio o
alrededores
Medio ambiente + sistema = UNIVERSO
Ej.: estudio de una solución de AgNO3
Sistema: solución
alrededores: vaso y demás
SISTEMAABIERTO

CERRADO

Estado de un sistema

AISLADO

Se describe conociendo sus propiedades
observables o variables de estado.

T= 25ºC grupo específico de condiciones
P= 1 atm
V= 2 L
ESTADO DE EQUILIBRIO aquel en el cual las propiedades
macroscópicas del sistema (T, δ, composición) son bien
definidas y no cambian con el tiempo.
FUNCION DE ESTADO Propiedad del sistema que tienecierto valor definido para cada estado y es independiente de
la manera en que se alcanza ese estado (P,T,U)

Cuando cambia el estado de un sistema, los cambios en las
funciones de estado dependen solamente de los estados inicial y
final de una sistema y no de cómo se logra el cambio.
∆t= 10 ºC
1 mol de H2O
a 20 ºC 1 atm

1 mol de H2O
a 30 ºC 1 atm

Inicial

final
0ºC

PROCESOS OTRANSFORMACIONES

Isotérmico (T=cte)
Adiabático (Q=0)

Cambios que se producen en un sistema, cuando una de las
variables de estado se modifica (se pasa de un estado inicial de
equilibrio a un estado final)
TRABAJO Y CALOR

Energía transferida en virtud de
un vínculo mecánico entre los
sistemas

TRABAJO

Energía transferida
debido a una diferencia
de temperatura.

en mecánica sedefine como el producto de
una fuerza por desplazamiento.
W=fxr

Trabajo mecánico

distancia
fuerza aplicada en la dirección del
desplazamiento

Una forma importante de W es aquella asociada como cambios
de Presión-Volumen.
Ej. Un gas confinado por un pistón, expandiéndose contra la
fuerza constante externa: fext
r2
r1
fext

GAS

A

W = significa el trabajo hecho por elmedio ambiente sobre el
sistema ⇒ W = - fext (r2-r1)
W = -fext x A (r2-r1) = - Pext ∆V ( si P = cte)
A
El W realizado al ir desde el estado inicial al final depende de la
trayectoria ⇒ W no es una función de estado.
P

i

W= -P1∆V

P

i

W= -P2∆V

P1

P1
P2

V1

V2

f

P2

f
V

V1

V2

V

Para un cambio más general de presión-volumen en el cual la P
no esconstante: W = - ∫ Pext dV

Propiedades de los sistemas relacionadas con el calor
CALORIMETRÍA
C = CAPACIDAD CALORÍFICA

[ J/º o cal/º ]

cantidad de energía calorífica necesaria para aumentar en 1ºC la
temperatura de una cantidad definida de sustancia.
ce = calor específico [J/º g o cal/ ºC g]
cantidad de calor necesaria para aumentar en 1ºC, la temperatura
de un gramo de sustancia.( ce = capacidad calorífica por gramo = C/g)
ce H2O = 1 cal/g ºC = 4,18 J/g ºC
ce = Q
⇒
m ∆t

Q = m ce ∆t

cm = calor específico molar

[J/ºC mol] cm = ce MM

calor necesario para
aumentar en 1 ºC, la
temperatura de 1 mol de sustancia.
cm = Q
n ∆t

para un gas
Q = n Cm ∆T

Qv = n cv ∆T (a V = cte)
Qp = n cp ∆T (a P = cte)

PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA
sobre...