iNG CIVIL INDUSTRIAL
Páginas: 10 (2270 palabras)
Publicado: 16 de abril de 2014
TRABAJO DE TERMOQUIMICA
Caracas, 2001
Termoquímica
Uno de los aspectos más importantes de la química es la producción y flujo de energía. Comemos alimentos a fin de producir la energía necesaria para mantener nuestras funciones biológicas. El estudio de la energía y sus transformaciones se conoce como termodinámica. Esta área de estudio se inició durante la Revolución Industrial cuandoestudiaron las relaciones entre calor, trabajo y el contenido energético de los combustibles en un esfuerzo por maximizar el rendimiento de las maquinas de vapor. La termodinámica es importante no sólo para la química sino también para otras áreas de la ciencia y la ingeniería, como veremos en los siguientes capítulos de este texto.
LA NATURALEZA DE LA ENERGIA
El concepto de materiasiempre ha sido fácil de comprender porque podemos ver y tocar la materia. La energía, en cambio, es un concepto más abstracto. Para entender mejor esta importante idea, consideramos un proceso sencillo que nos obligue gastar energía, como levantar una pesa. Cuando levantamos una pesa contra la fuerza de la gravedad efectuamos trabajo. De forma similar, cuando aumentamos la distancia entre un protón yun electrón, realizamos trabajo para vencer la fuerza de atracción entre ellos. El trabajo, w, que efectuamos al mover objetos contra una fuerza es igual al producto de la fuerza, F, por la distancia, d, que el objeto se mueve:
ENERGIA CINETICA Y POTENCIAL
La energía cinética es la energía del movimiento. La magnitud de la energía cinética, Ek , de un objeto depende de su masa m y de suvelocidad v:
Esta ecuación expresa cuantitativamente lo que nos enseña la experiencia: que tanto la masa como la velocidad de un objeto determinan qué tanto trabajo puede realizar. Un objeto también puede poseer energía en virtud de su posición relativa a otros objetos. Esta energía almacenada se denomina energía potencial, y es el resultado de las atracciones y repulsiones que un objetoexperimenta en relación con otros objetos.
Las partícula cargadas también tienen energía potencial a causa de las fuerzas de atracción t repulsión electrostática entre ellas. Así, un electrón tiene energía potencial cuando está cerca de un protón, porque se atraen.
UNIDADES DE ENERGIA
La unidad SI para la energía es el joule, J, en honor de James Prescott Joule, un científico británico queinvestigó el trabajo y el calor; 1j = 1 Kg-m2/s2. Una masa de 2 Kg que se mueve a una velocidad de 1 m/s posee una energía cinética de 1j:
Un joule no es una cantidad grande energía, y con frecuencia usaremos kilo joule (KJ) al hablar de la energía liberada o requerida por las ecuaciones químicas.
Tradicionalmente, los cambios de energía que acompañan a las reacciones químicas se hanexpresado en calorías, una unidad no SI que todavía se usa ampliamente en química, biología y bioquímica. Una caloría (cal) se definió originalmente como la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 g de agua en 1ºC. Hoy día la caloría se define en términos del joule:
Una unidad de energía relacionada que se emplea en nutrición es la Caloría nutricional (tome nota de lamayúscula): 1 Cal= 1000cal = 1 Kcal.
Primera Ley De Termodinámica
Una de las observaciones más importantes en la ciencia es que la energía no se crea ni se destruye: la energía se conserva. La energía se puede convertir de una u otra forma; ejemplo, la energía potencial se puede convertir en energía cinética, y esta puede servir para efectuar trabajo y generar calor. Cualquier energía que un sistemapierda deberá ser ganada por el entorno, y viceversa. Todo esto es conocido como primera ley de la termodinámica, que también puede denominarse ley de la conservación de la energía.
Esta Ley la podemos expresar como el cambio de energía interna, E de un sistema en cualquier proceso es igual al calor, q, agregado al sistema más el trabajo, ,hecho sobre el sistema por su entorno: .
Energía...
Caracas, 2001
Termoquímica
Uno de los aspectos más importantes de la química es la producción y flujo de energía. Comemos alimentos a fin de producir la energía necesaria para mantener nuestras funciones biológicas. El estudio de la energía y sus transformaciones se conoce como termodinámica. Esta área de estudio se inició durante la Revolución Industrial cuandoestudiaron las relaciones entre calor, trabajo y el contenido energético de los combustibles en un esfuerzo por maximizar el rendimiento de las maquinas de vapor. La termodinámica es importante no sólo para la química sino también para otras áreas de la ciencia y la ingeniería, como veremos en los siguientes capítulos de este texto.
LA NATURALEZA DE LA ENERGIA
El concepto de materiasiempre ha sido fácil de comprender porque podemos ver y tocar la materia. La energía, en cambio, es un concepto más abstracto. Para entender mejor esta importante idea, consideramos un proceso sencillo que nos obligue gastar energía, como levantar una pesa. Cuando levantamos una pesa contra la fuerza de la gravedad efectuamos trabajo. De forma similar, cuando aumentamos la distancia entre un protón yun electrón, realizamos trabajo para vencer la fuerza de atracción entre ellos. El trabajo, w, que efectuamos al mover objetos contra una fuerza es igual al producto de la fuerza, F, por la distancia, d, que el objeto se mueve:
ENERGIA CINETICA Y POTENCIAL
La energía cinética es la energía del movimiento. La magnitud de la energía cinética, Ek , de un objeto depende de su masa m y de suvelocidad v:
Esta ecuación expresa cuantitativamente lo que nos enseña la experiencia: que tanto la masa como la velocidad de un objeto determinan qué tanto trabajo puede realizar. Un objeto también puede poseer energía en virtud de su posición relativa a otros objetos. Esta energía almacenada se denomina energía potencial, y es el resultado de las atracciones y repulsiones que un objetoexperimenta en relación con otros objetos.
Las partícula cargadas también tienen energía potencial a causa de las fuerzas de atracción t repulsión electrostática entre ellas. Así, un electrón tiene energía potencial cuando está cerca de un protón, porque se atraen.
UNIDADES DE ENERGIA
La unidad SI para la energía es el joule, J, en honor de James Prescott Joule, un científico británico queinvestigó el trabajo y el calor; 1j = 1 Kg-m2/s2. Una masa de 2 Kg que se mueve a una velocidad de 1 m/s posee una energía cinética de 1j:
Un joule no es una cantidad grande energía, y con frecuencia usaremos kilo joule (KJ) al hablar de la energía liberada o requerida por las ecuaciones químicas.
Tradicionalmente, los cambios de energía que acompañan a las reacciones químicas se hanexpresado en calorías, una unidad no SI que todavía se usa ampliamente en química, biología y bioquímica. Una caloría (cal) se definió originalmente como la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 g de agua en 1ºC. Hoy día la caloría se define en términos del joule:
Una unidad de energía relacionada que se emplea en nutrición es la Caloría nutricional (tome nota de lamayúscula): 1 Cal= 1000cal = 1 Kcal.
Primera Ley De Termodinámica
Una de las observaciones más importantes en la ciencia es que la energía no se crea ni se destruye: la energía se conserva. La energía se puede convertir de una u otra forma; ejemplo, la energía potencial se puede convertir en energía cinética, y esta puede servir para efectuar trabajo y generar calor. Cualquier energía que un sistemapierda deberá ser ganada por el entorno, y viceversa. Todo esto es conocido como primera ley de la termodinámica, que también puede denominarse ley de la conservación de la energía.
Esta Ley la podemos expresar como el cambio de energía interna, E de un sistema en cualquier proceso es igual al calor, q, agregado al sistema más el trabajo, ,hecho sobre el sistema por su entorno: .
Energía...
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