Resumen Unidad 1 Fisicoquímica

Termodinámica
Introducción
La  Termodinámica  del  Equilibrio  es  la  rama  de  la  física  que 
estudia las propiedades de equilibrio de la materia mediante el 
uso de variables macroscópicas.
Se  obtienen  relaciones  generales  basadas  en  unos  postulados 
fundamentales  y  en  información  empírica,  sin  necesidad  de 
investigar la estructura microscópica a escala atómica.Esta ausencia de información a nivel microscópico es la 
limitación fundamental de la termodinámica.

Descripción macroscópica de sistemas 
termodinámicos
Un sistema termodinámico es cualquier cantidad de materia o radiación  lo 
suficientemente  grande  como  para  ser  descrito  por  parámetros 
macroscópicos,  sin  ninguna  referencia  a  sus  componentes  individuales 
(microscópicos).
Para  una descripción  completa  del  sistema  también  se  necesita  un 
descripción  del  contorno  (los  límites),  y  de  las  interacciones  que  este 
permite con el entorno. Los contornos pueden permitir el paso de materia y 
energía.
Sistema aislado: no intercambia energía ni masa con su entorno
Sistema cerrado: sólo puede intercambiar energía
Sistema abierto: puede intercambiar materia y energía
Sistema  móvil /  rígido:  las  paredes  permiten  (o  no)  transferir  energía  en 
forma de trabajo mecánico
Sistema diatérmico: transferencia de calor sin trabajo
Sistema adiabático: no hay transferencia de calor por las paredes

Parámetros  termodinámicos:  variables  termodinámicas  que 
describen el macroestado del sistema.
Los  macroestados  se  pueden  describir  en  términos  de  un pequeño número de variables de estado.
(EJ.  macroestado  de  un  gas:  masa,  presión  y  volumen  lo 
describen totalmente)
Variables  intensivas:  independientes  de  la  masa  (ej: 
temperatura)
Variables  extensivas:  proporcionales  a  la  masa  (ej:  energía 
interna)
Cantidades específicas: expresadas por unidad de masa
Cantidades molares: expresadas por mol
(EJ: Capacidad calorífica específica y molar)Sistema homogéneo: los parámetros intensivos son los mismos 
en todo el sistema
Sistema inhomogéneo: uno o mas de los parámetros intensivos 
presenta variaciones espaciales
Un  sistema  inhomogéneo  puede  estar  formado  por  distintas 
fases, separadas por contornos de fase, de forma que cada fase 
sea  homogénea.  (EJ:  En  el  punto  triple  del  agua  coexisten 
hielo, agua y vapor de agua.)

El problema  central  de  la  termodinámica  es  conocer  la 
condición  de  equilibrio  que  alcanza  un  sistema  cuando  varían 
los parámetros externos que actúan sobre él.
Las  variables  externas  apropiadas  están  determinadas  por  la 
naturaleza del sistema y de su contorno.
EJ: Un sistema con paredes (condiciones de contorno) rígidas, 
impermeables  y  adiabáticas:  estas  condicones  de contorno 
especifican el volumen, número de partículas y energía interna 
del sistema.
Si  se  varía  el  volumen  (con  un  pistón),  la  energía  interna 
cambiará dependiendo del cambio de volumen. El problema a 
resolver  es  hallar  la  tempera  y  presión  del  estado  final  de 
equilibrio del sistema.
La  dependencia  de  las  variables  internas  con  las  variables 
externas  se representa  mediante  una  o  varias  ecuaciones  de 
estado.

Ecuación  de  estado:  es  una  relación  funcional  entre  los 
parámetros de un sistema en equilibrio.
Un estado de un sistema descrito por los parámetros p,V y 
T  tendrá  una  ecuación  de  estado  f[p,V,T]=0,  y  por  tanto 
reduce en uno el número de variable independientes. Esta 
ecuación  describe  una  superficie,  la  superficie de 
equilibrio.
Un  estado  de  equilibrio  puede  ser  representado  por  un 
punto  en  esta  superficie.  Un  punto  fuera  de  ella  es  un 
estado de no­equilibrio.
Diagrama  de  estado:  una  proyección  de  una  curva  en  la 
superficie de estado. (ej: diagrama P­V)

Transformaciones reversibles e irreversibles
Una transformación termodinámica tiene lugar por cambios de las...