Practica 1 Quimica Industrial 2

Introducción teórica.
La termodinámica (del griego θερμo-, termo, que significa "calor" [1] y δύναμις, dinámico, que significa "fuerza" [2] ) es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de la temperatura, presión y volumen de los sistemas físicos a un nivel microscópico. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa yenergía térmica entre dos sistemas diferentes. Para tener un mayor manejo especificaremos que calor significa "energía en tránsito" y dinámica se refiere al "movimiento", por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente, la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primerasmáquinas de vapor.
Procesos termodinámicos
Se dice que un sistema pasa por un proceso termodinámico, o transformación termodinámica, cuando al menos una de las coordenadas termodinámicas no cambia. Los procesos más importantes son:
* Procesos isotérmicos: son procesos en los que la temperatura no cambia.
* Procesos isobáricos: son procesos en los cuales la presión no varía.
* Procesosisócoros: son procesos en los que el volumen permanece constante.
* Procesos adiabáticos: son procesos en los que no hay transferencia de calor alguna.
Por ejemplo, dentro de un termo donde se echan agua caliente y cubos de hielo, ocurre un proceso adiabático, ya que el agua caliente se empezará a enfriar debido al hielo, y al mismo tiempo el hielo se empezará a derretir hasta que ambos estén enequilibrio térmico, sin embargo no hubo transferencia de calor del exterior del termo al interior por lo que se trata de un proceso adiabático.

Propiedades y variables de un sistema

Las propiedades de un sistema se dividen en dos clases: intensivas y extensivas. Estas son la que dependen de la cantidad de sustancia del sistema, por ejemplo, la masa total, el volumen y la energía. Por otraparte, las propiedades intensivas son aquellas cuyo valor es independiente de la cantidad total siendo función de la concentración de sustancia, así tenemos a la densidad, índice de refracción, y masa, volumen o energía molar. En ausencia de fuerzas especiales, como los campos magnéticos B o eléctricos E, las propiedades extensivas de una sustancia pura, dependen de dos de las tres variables, P, V y Ty el número de moles, n, de la sustancia presente.
Sólo dos de las variables de estado son independientes, porque en principio se supone que el sistema posee una ecuación que relaciones P, V y T; esto hace que una de las variables resulte dependiente.
Las propiedades extensivas son función de P, T y el número de moles de los diferentes constituyentes presentes, es decir, n1, n2, n3, etc. A suvez las intensivas dependen de P, T y las concentraciones de las diversas especies. El número de variables de estas últimas es una menos que el total de constituyentes de la solución por la razón siguiente: Si expresamos la concentración en fracción molar, la especificación de todas menos una de éstas da la última de ellas por sustracción de la unidad, que es la suma de todas la fraccionesmolares. Una vez que se hallan especificados los valores de las variables independientes de un sistema el estado mismo queda determinado. Para devolver el sistema a sus condiciones iníciales, las variables deben ajustarse a su valor original. Este hecho por el cual el estado de un sistema se repite el valor de las variables, se conoce como principio de reproducibilidad de los estados.
ProcesosIsotérmicos Y Adiabáticos
Las relaciones de energía y el estado de cualquier sistema durante un proceso dependen no solamente de la manera en que el trabajo se ha efectuado, sino también de ciertas condiciones experimentales impuestas sobre el sistema como un todo. Dos restricciones tales, de importancia especial involucran procesos efectuados bajo (a) condiciones isotérmicas (b) adiabáticas. Un...