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ASIGNATURA PRINCIPIOS TERMODINAMICA APLICADA SEGUNDO SEMESTRE 2011

CONTENIDOS
1. Comprender el significado de fase y componente 2. Aplicar el concepto de equilibrio en disoluciones ideales 3. Asimilar y utilizar el concepto general de la función de Gibbs y del potencial químico

4. Comprender las características de las propiedades coligativas 5. Deducir y utilizar la regla de las fases
6.Analizar sistemas de dos y tres componentes a través de diagramas de fases

7. Aplicar los conceptos de equilibrio de fases a sistemas de interés industrial, principalmente al proceso de destilación

8.

Aplicar de forma generalizada el concepto de actividad y coeficiente de actividad

9. Concepto de Ley Cinética 10. Comprender y aplicar el concepto del orden de reacción 11. Interpretarlas leyes de velocidad de reacción para sistemas simples
12. Evaluar la dependencia de las velocidades de reacción con respecto a la temperatura

13. Identificar y analizar desde el punto de vista electroquímico sistemas con presencia de iones
14. Describir el potencial químico y electroquímico en función de la actividad y el coeficiente de actividad iónico medio

15. Introducir el modelode Debye-Hückel en la descripción termodinámica de un sistema iónico 16. Determinar los potenciales de diversos tipos de electrodos en función de las condiciones de operación
17. Describir , construir y analizar celdas electroquímicas

• Primera PEP 40% • Segunda PEP 30% • Tercera PEP 20%

• Trabajos y tareas 10%

PRINCIPALES TEXTOS DE REFERENCIA
• Atkins, P. W., Físico-Química, AddisonWesley, 1991, Wilmington • Smith, J. M., Van Ness, H.C., Abbott, M.M., Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química, McGraw-Hill, 2003, México. • Kennet, W., Termodinámica, Editorial Reverté, 1990, México • Perry, Manual del Ingeniero Químico, McGraw-Hill, 1992, México • Castellan, G., Fisico-Química, Pearson Addison Wesley, 1971, New-York

Ley de Dalton de las presiones parciales.Mezclas de gases
• En una mezcla de gases, cada uno de los que forman la mezcla ejerce su propia presión independientemente de los demás y la presión total es igual a la suma de las presiones parciales de los gases componentes. • La presión parcial de un gas es directamente proporcional a su fracción molar:

pi= Xipt

Ejemplo
• Una mezcla de hidrógeno y helio con una proporción en peso de 20%del primero y 80% del segundo, tiene una presión de 730 mmHg. ¿qué presión parcial tendrá cada gas?

Ley de Henry
• A temperatura constante, un gas disuelto en un líquido tiene una presión parcial directamente proporcional a la concentración p=kX

Donde: p = presión parcial del gas
X= fracción molar del gas en la disolución K = constante El volumen del gas disuelto en un cierto volumen delíquido es constae e independiente de la presión aplicada, a T=cte

Ejemplo
• Si la presión parcial del dióxido de carbono es de 1 atm, y 3,72 g de CO2 se disuelven en 2 L de agua a determinada temperatura, ¿qué masa de CO2 se disolverá en igual volumen si la presión parcial es de 3 atm?

G = H – TS Función de Gibbs

Para cambios infinitesimales en cada propiedad: dG = dH –TdS – SdT Como: H =U + PV  dH = dU + PdV + VdP

• Para un sistema cerrado que no efectúa trabajo distinto del trabajo P-V, se puede introducir la “ecuación fundamental”
dU = TdS – PdV dG = VdP – SdT

G = f (P,T)

Función de Gibbs
Concepto

Es un potencial termodinámico, es decir, una función de estado extensiva con unidades de energía, que da la condición de equilibrio y de espontaneidad para unareacción química ( a presión y temperaturas constantes) Potencial termodinámico:
Es una variable de estado asociada a un sistema termodinámico que tiene dimensiones de energía. El uso del calificativo de “potencial” se debe a que en cierto sentido describe la cantidad de energía potencial disponible en el sistema termodinámico.

Variable de estado: Es una magnitud física microscópica que...