RESUMEN DEL TEMA 3 TERMOQU MICA 1

RESUMEN DEL TEMA 2 DE TERMOQUÍMICA

TERMOQUÍMICA - CONCEPTO
Termodinámica es la parte de la física que estudia los intercambios de calor y trabajo que acompañan a los procesos fisicoquímicos. Si estos son reacciones químicas, la parte de ciencia que los estudia se llama termoquímica.
Sistema termodinámico: porción del universo que se toma para su estudio.
Entorno: la porción del universo queno constituye el sistema (resto del universo).
SISTEMA + ENTORNO = UNIVERSO
Sistema y entorno pueden interactuar entre sí intercambiando materia y energía.

Sistema abierto: intercambia materia y energía.
➢ Sistema cerrado: intercambia energía pero no materia.
➢ Sistema aislado: no intercambia ni materia ni energía.

La descripción del estado de un sistema implica conocer el valor de suspropiedades (composición, presión, densidad, temperatura,...).
A cada una de estas propiedades o características del sistema se le llama variable termodinámica.
Variables extensivas: dependen de la cantidad de materia (masa, volumen...)
Variables intensivas: no dependen de la cantidad de materia (densidad, concentración...)
Variables o funciones de estado: dependen sólo del estado del sistema y no delproceso experimentado para alcanzar ese estado.
Magnitudes que pueden variar a lo largo de un proceso (por ejemplo, en el transcurso de una reacción química).
Ejemplos:
Presión.
Temperatura.
Volumen.
Concentración.

Funciones de Estado

Tienen un valor único para cada estado del sistema.
Su variación solo depende del estado inicial y final y no del camino desarrollado.
SÍ son: Presión, temperatura,energía interna, entalpía.
NO son: calor, trabajo

Transformación o proceso termodinámico: variación en el estado de un sistema; el sistema cambia, pasando de un estado inicial a un estado final.

Procesos reversibles: transcurren a través de múltiples estados de equilibrio.
●Procesos irreversibles: transcurren en un sentido único.
➔Procesos isotérmicos: se mantiene constante la temperatura.➔Procesos isobáricos: se mantiene constante la presión.
➔Procesos isocóricos: se mantiene constante el volumen.
➔Procesos adiabáticos: transcurren sin intercambio de calor.

En un proceso termodinámico, el sistema puede intercambiar calor, Q, con el entorno, de forma que:
el sistema modifica su temperatura:
Q=mCeT

el sistema cambia de estado: Calor es igual a = masa de la sustancia por Calor Latente defusión Q=m* CLf
Y donde también:
Calor es igual a = masa de la sustancia por Calor Latente de vaporización o fusión de acuerdo al cambio de estado de la sustancia.
Vaporización Q=m *CLv
1 cal = 4,18 J
Donde
Ce es el calor específico de la sustancia. (J/kg∙K)
CLf es el calor latente de fusión. (J/kg)
CLv es el calor latente de vaporización. (J/kg)

Ejemplo 1
La temperatura de una barra de plataaumenta 10.0°C cuando absorbe 1.23 kJ de calor. La masa de la barra es de 525 g. Determine el calor específico de la plata.
Solución:
Q = mCeΔT
Despejando Ce
Ce = Q/mΔT = (1230 J)/(525 g)(10 oC) = 0.234 J/g °C

Ejemplo 2
¿Cuánto calor debe agregarse a 20 g de aluminio a 20°C para fundirlo completamente?

Solución:
Sea m = 20 g, Ce = 0.9 J/g el calor específico del aluminio, Tf la temperatura defusión del aluminio, Ti = 20 oC y Lf = 397 J/g, el calor latente de fusión del aluminio:

Q = mCe(Tf – Ti) + Calor latente de fusión =mLf
Q = (20 g)(0.9 J/g)(660 oC - 20 oC) + (20 g)(397 J/g oC) = 19,460 J.

Primer principio de la Termodinámica
Energía interna: suma de las energías de todas las partículas que forman el sistema. Es una función de estado extensiva. Se representa por la letra U y comotoda energía se mide en julios (J).
Por su propia definición es imposible determinar la energía interna de un sistema en un estado dado pero sí se puede medir la variación que experimenta cuando el sistema sufre una transformación de un estado a otro.
➔Cuando un sistema cambia de estado, la variación que experimenta su energía interna es igual a la suma de calor y trabajo intercambiados con el...