APUNTES TERMODINAMICA

Páginas: 61 (15214 palabras) Publicado: 10 de noviembre de 2013
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE
MÉXICO

FACULTAD DE QUÍMICA

PROGRAMA EDUCATIVO DE INGENIERO QUÍMICO

UNIDAD DE APRENDIZAJE: TERMODINÁMICA

APUNTES: TERMODINÁMICA

Dra. En C. E. ROSALVA LEAL SILVA
M. en S.H.O ESTHER GÓMORA TORRES

2011

ÍNDICE
PRESENTACIÓN
INTRODUCCIÓN
UNIDAD DE COMPETENCIA I: ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO IDEAL Y NO IDEAL DE LOS
GASES
1. TERMODINÁMICA: UNENFOQUE BREVE

3
5
7

2. ALCANCES DE LA TERMODINÁMICA

9

3. SISTEMA DE UNIDADES

14

8

15

3.1 Grupos Adimensionales
3.1.1 El manejo de conceptos en términos de unidades

17

3.1.2 Factor unitario

18

4. LAS LEYES DE LOS GASES

20

4.1 Gas Ideal

20

4.2 Gas Real

25

4.3 Ecuaciones de Estado

25

4.3.1 Ecuación de Van der Waals

25

4.3.2 Ley dedifusión de Graham

28

4.3.3 Factor de compresibilidad Z
4.3.4 Ecuación De Berthelot

29
32

4.3.5 Ecuación De Beattie-Bridgeman

32

4.3.6 Ecuación De Redlich-Kwong

33
38

5. TEORÍA CINÉTICO DE LOS GASES
5.1 Ecuación Cinética De Los Gases

39

5.1.1Velocidad media cuadrática

41

5.1.2 Camino libre medio (L) λ
Resumen Unidad de Aprendizaje I

44
47

UNIDAD DEAPRENDIZAJE II: TRANSFORMACIONES ENERGÉTICAS EN REACCIONES Y
PROCESOS
6. CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

48
49
49

6.1Propiedades Del Sistema

51

7. LA PRIMER LEY DE LA TERMODINÁMICA
7.1 Conceptos Básicos

52

7.2 Trabajo máximo por expansión térmica

55

7.3 Entalpia (H)
7.3.1 Calor específico

56
59

~1~

59

7.3.2 Capacidad calorífica
7.4 Proceso Adiabático

627.5 TERMOQUÍMICA

67

7.5.1 Entalpia estándar de formación

70

7.5.2 Entalpia estándar de combustión
7.5.3 Entalpia estándar de solución y disolución

70
71

7.5.4 Entalpia de neutralización

71

7.5.5 Entalpias de enlace

71

7.5.6 Entalpias de disociación

72

7.5.7 Entalpía latente y sensible

73
75

8. SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA

75

8.1 Entropía

7778
79
80
82

8.2 Cambio De Entropía Para Gases Ideales
8.2.1 Cambio de entalpía latente
8.2.3 Cambio de entalpía sensible
9. TERCERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
9.1 Ciclo de Carnot

83

9.1.2 Eficiencia de la Máquina de Carnot
Resumen Unidad de Aprendizaje II

86

UNIDAD III: PREDICCIÓN DE LA DIRECCCIÓN DE REACCIONES Y PROCESOS

87

10. ENERGÍA LIBRE (ΔG)

88

10.1 CriteriosDe Equilibrio En Una Reacción Química

91

10.2 Fugacidad

93

Resumen Unidad de Aprendizaje III

99

ANEXOS

100

BIBLIOGRAFÍA

107

~2~

PRESENTACIÓN
El plan de estudios del programa educativo de Ingeniero Químico 2003, plantea un modelo
educativo basado en competencias, para consolidar programas educativos pertinentes y de
calidad. El currículum se divide en tresáreas: la básica, la sustantiva y la integradora que
en conjunto pretenden dar una formación acorde a los tiempos actuales de una sociedad
cada vez más dinámica, participativa y demandante
La Unidad de Aprendizaje (UA) de Termodinámica pertenece al área básica y pretende que
el estudiante utilice las transformaciones energéticas en procesos y en reacciones químicas
como una actividad del quehacerprofesional
La contribución de esta UA al perfil de egreso del Ingeniero Químico se centra en la
promoción de competencias a nivel inicial y complejidad creciente que incidirán en su
capacidad de desarrollar estrategias de solución a problemas relacionados con los procesos
químicos, que incidirán en su capacidad para operar plantas industriales para el análisis y
optimización de los procesosy equipos existentes y el aprovechamiento de los recursos
materiales y energéticos , cuyas solución requiere del establecimiento de las
transformaciones energéticas en procesos y reacciones y otras habilidades propias de la UA
. Así como, para que reconozca algunas de las problemáticas que atiende el Ingeniero
Químico. (Carencia de productos innovadores, incorrecta implementación de la...
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