Clase Tema 3

Universidad de los Andes
Facultad de Medicina
Escuela de Nutrición
Fundamentos de Química

TEMA 3.
TERMODINÁMICA
QUÍMICA
Profa. María Alejandra Pineda M.

Mérida, Marzo de 2.015

TEMA 3. TERMODINÁMICA

TERMODINÁMICA QUÍMICA
Los cambios de energía siempre acompañan a las reacciones químicas.
Casi toda la energía de la que dependemos se deriva de reacciones
químicas, ya sea de las reacciones quese asocian con la combustión de
combustibles, la descarga de una batería o el metabolismo de los
alimentos.
Todas las reacciones químicas obedecen a dos leyes fundamentales: la
ley de la conservación de la masa y la ley de la conservación de la
energía.
La termodinámica química estudia la energía y sus transformaciones.
Proviene del griego «Therme» que significa «calor» y de «dy´namis» «dinámico»fuerza que produce movimiento. Los conceptos de calor y
temperatura van a jugar un papel importante en la definición de las
leyes que gobiernan al universo.

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ENERGÍA
La energía se define como la capacidad para efectuar un trabajo. Todas
las formas de energía tienen la capacidad de realizar un trabajo o de
transferir calor.
El trabajo se define como el cambio de energíaproducida por un
proceso. También puede definirse como la energía utilizada para
ocasionar que un objeto con masa se mueva en sentido contrario a una
fuerza.
El calor se define como la energía utilizada para ocasionar que la
temperatura de un objeto aumente.

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Algunos tipos diferentes de energía son:
•
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•
•
•

Energía cinética: es la energía que produce un objeto en movimiento.Depende
de la masa y velocidad del objeto.
Energía potencial: es la energía disponible en función de la posición de un
objeto.
Energía radiante o energía solar: proveniente del sol y es la principal fuente de
energía de la tierra.
Energía térmica: es la energía asociada al movimiento aleatorio de átomos y
moléculas. En general, se puede calcular a partir de mediciones de temperatura.
Energíaquímica: es una forma de energía que se almacena dentro de las
unidades estructurales de las sustancias.

 

TEMA 3. TERMODINÁMICA

Todos los tipos de energía son interconvertibles entre sí, la energía no se puede
crear ni destruir. Este principio se resume en la ley de la conservación de la
energía que establece que la energía total del universo permanece constante.
La unidad del SI para la energía esel joule en honor al científico James Joule,
quien investigó el trabajo y el calor:

Los cambios de energía también se pueden expresar en calorías, una unidad
que no pertenece al SI pero que es ampliamente utilizada. Una caloría se
define como la cantidad de energía requerida para elevar la temperatura de 1g
de agua de 14,5 a 15,5°C.
Una unidad de energía relacionada que se utiliza en nutrición esla Caloría
nutricional (observe que esta unidad se escribe con la primera letra en
mayúscula):
1 Cal = 1000 cal = 1 kcal.

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CAMBIOS ENERGÉTICOS EN LAS REACCIONES
QUÍMICAS
Los cambios energéticos que ocurren durante las reacciones químicas
tienen gran interés practico. Casi todas las reacciones absorben o
liberan energía, generalmente en forma de calor.
Debido al gran tamañodel universo, en la práctica se llamará a la
pequeña porción en estudio sistema. El resto del universo que rodea al
sistema se denominará medio ambiente o entorno y las paredes que
separan uno de otro no solo definirán la frontera sino también las
características del sistema.
ENTORNO
UNIVERSO
SISTEMA

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SISTEMAS
Los sistemas pueden ser abiertos, cerrados o
aislados.
Sistemaabierto: puede intercambiar masa y
energía, por lo general en forma de calor, con su
entorno. Por ejemplo un recipiente abierto con
agua.
Sistema cerrado: permite la transferencia de
energía(calor) pero no de masa con el entorno. Por
ejemplo un recipiente cerrado con agua.
Sistema aislado: es aquel en el que no hay
intercambio de energía ni de materia con el
entorno.

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