Termodinamica

TERMODINÁMICA

“Ciencia que estudia las transferencias de energía (calor y trabajo) y de materia asociadas a un cambio de estado en un sistema” • La termodinámica se aplica a sistemas macroscópicos y tiene un carácter empírico • La Termodinámica se refiere o toma como referencia estados de equilibrio o procesos entre estados de equilibrio

La termoquímica es el estudio de la transferencia decalor asociada a reacciones químicas. Definiciones básicas de la Termodinámica:
SISTEMA: parte del universo que diferenciamos del resto para su estudio. ENTORNO: resto del universo. Abiertos, transferencia energia. permiten de masa la y la

Cerrados permiten solo transferencia de energia.

Aislados, no permiten la transferencia de masa ni de energia.

La energía es la capacidad pararealizar trabajo

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La energía radiante proviene del Sol y es la fuente de energía primaria de la Tierra. La energía térmica es la energía asociada con el movimiento aleatorio de átomos y moléculas. La energía química es la energía almacenada dentro de los enlaces de las sustancias químicas. La energía nuclear es la energía almacenada dentro del núcleo por los neutrones y protones en el átomo. Laenergía potencial es la energía disponible en virtud de la posición de un objeto. La temperatura es una medida de la energía térmica

ESTADO: situación en la que se encuentra un sistema y que se puede definir de forma inequívoca. ESTADO DE EQUILIBRIO: las variables que lo definen no varían con el tiempo. VARIABLES TERMODINÁMICAS: Conjunto de “coordenadas” que determinan el estado de un sistema(por ejemplo: P, V y T) FUNCIÓN DE ESTADO: Variable termodinámica que depende únicamente del estado en el que se encuentra un sistema y no del camino seguido para llegar a él. La energía es una función de estado.

Energía , Presión, Volumen, Temperatura
Son funciones de estado: la variación en estas propiedades sólo dependen del estado inicial y estado final

DE = Efinal - Einicial DP =Pfinal - Pinicial DV = Vfinal - Vinicial DT = Tfinal - Tinicial
Cambio en la energia potencial

Camino recorrido

La energía potencial del excursionista 1 y el excursionista 2 es la misma aun cuando ellos tomaron caminos diferentes. El camino recorrido NO es una función de estado

PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA

Es el principio de conservación de la energía.
Si un sistema absorbecalor desde su entorno, se transforma en un cambio en la energía interna del sistema y/o trabajo realizado por el sistema sobre el entorno.

DEsistema + DEentorno = 0
DE = q + w DE es el cambio en la energía interna del sistema q es la cantidad de calor transferida entre el sistema y el entorno w es el trabajo realizado por (o sobre) el sistema

Proceso exotérmico

Proceso endotérmicoCalor y trabajo en termodinámica.
Tanto el calor como el trabajo son las dos formas en las que la energía pasa de unos sistemas a otros

1. El calor es la forma de energía que produce en su transferencia una variación de temperatura
2. El resto de transferencias de energía son trabajo: -Trabajo de expansión : variaciones de volumen -Trabajo eléctrico: corriente eléctrica

-Trabajo de superficie:creación de superficie
-Trabajo químico: reacción química

Cálculo y medida del calor
Q = m Ce DT DT = Tf - Ti Q = C DT

Fórmula fundamental de la calorimetría nos da el calor Q necesario para modificar la temperatura de m gramos de sustancia: en que m es la masa, Ce es el calor específico (cantidad de calor para subir la temperatura de un gramo de substancia en un grado) y DT es el cambiode temperatura. El producto m Ce es la capacidad calorica, C, (cantidad de calor para subir la temperatura de m gramos de substancia en un grado). Si m corresponde a la masa molar se define como capacidad calorica molar, Cm, (cantidad de calor para subir la temperatura de un mol de substancia en un grado). Si DT es positivo, la temperatura final es mayor que la inicial, es un calentamiento. Q...