Enegía Libre De Helmholtz
Páginas: 5 (1010 palabras)
Publicado: 10 de noviembre de 2015
Enegía Libre de Helmholtz
En la termodinámica química de las reacciones y en los procesos no cíclicos, existen cuatro cantidades útiles llamadas "potenciales termodinámicos". Estos son la energía interna, la entalpía, la energía libre de Helmholtz y la energía libre de Gibbs. La energía libre de Helmholtz se define por
La energía interna U, podría ser considerada como la energía necesaria paracrear el sistema, en ausencia de cambios en la temperatura o el volumen. Pero si el sistema se crea en un ambiente de temperatura T, entonces parte de la energía se puede obtener mediante la transferencia espontánea de calor desde el medio ambiente al sistema. La cantidad de transferencia de energía espontánea es TS, donde S es la entropía final del sistema. En ese caso ya no hay que poner masenergía. Note que si se crea un estado final mas desordenado (mayor entropía), se requiere menos trabajo para crearlo. Así pues, la energía libre de Helmholtz es una medida de la cantidad de energía que tenemos que poner para crear un sistema, una vez que ya se ha efectuado la transferencia espontánea de energía del medio ambiente.
Los cuatro potenciales termodinámicos están relacionados entre sí,por medio de las compensaciones que representan los términos de la "energía del ambiente" TS y el "trabajo de expansión" PV. Un diagrama mnemotécnico propuesto por Schroeder, le puede ayudar a no perder de vista las relaciones entre los cuatro potenciales termodinámicos.
Energía Libre de Gibbs
En la termodinámica química de las reacciones y en los procesos no cíclicos, existen cuatro cantidadesútiles llamadas "potenciales termodinámicos". Estos son la energía interna, la entalpía, la energía libre de Helmholtz y la energía libre de Gibbs. La energía libre de Gibbs se define por
La energía interna U, podría ser considerada como la energía necesaria para crear el sistema, en ausencia de cambios en la temperatura o el volumen. Pero tal como se estudió en la definición de entalpía, se deberealizar una cantidad adicional de trabajo PV, si se crea el sistema desde un volumen muy pequeño, con objeto de "crear espacio" para el sistema. Tal como se estudió en la definición de energía libre de Helmholtz, el medio ambiente a una temperatura constante T, contribuirá al sistema con una cantidad TS, reduciendo de esta manera la inversión total necesaria para la creación del sistema. Estacontribución neta de energía al sistema, creado a temperatura ambiente T desde un volumen inicial despreciable, es la energía libre de Gibbs.
En una reacción, el cambio en la energía libre de Gibbs ΔG, es un parámetro muy útil. Se puede considerar que es la máxima cantidad de trabajo que se puede obtener de una reacción. Por ejemplo, en la oxidación de la glucosa, el cambio en la energía libre deGibbs es ΔG = 686 kcal = 2870 kJ. Esta es la reacción principal de energía en las células vivas
Bibliografía.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/helmholtz.html
4. Equilibrio químico
Es el estado al que se llega al final de cualquier sistema químico. La expresión matemática que
representa al Equilibrio Químico, se conoce como Ley de Acción de Masas y se enuncia como: Larelación del producto de las actividades ( actividad igual a concentración en soluciones diluídas)
elevadas los coeficientes estequiométricos en la reacción de productos y reactivos permanece
constante al equilibrio. Para cualquier reacción:
aA + bB cC + dD
[C] C [D] d
K= [A]a [B]b K = cte. de cada reacción en elequilibrio
Q= [C] C [D] d
[A ]a [B]b Q= valor que disminuye durante la reacción hasta que permanece constante al equilibrio, relación antes del equilibrio.
Las letras entre paréntesis rectangular indican concentración molar de reactivo o producto y los
exponentes son los coeficientes...
En la termodinámica química de las reacciones y en los procesos no cíclicos, existen cuatro cantidades útiles llamadas "potenciales termodinámicos". Estos son la energía interna, la entalpía, la energía libre de Helmholtz y la energía libre de Gibbs. La energía libre de Helmholtz se define por
La energía interna U, podría ser considerada como la energía necesaria paracrear el sistema, en ausencia de cambios en la temperatura o el volumen. Pero si el sistema se crea en un ambiente de temperatura T, entonces parte de la energía se puede obtener mediante la transferencia espontánea de calor desde el medio ambiente al sistema. La cantidad de transferencia de energía espontánea es TS, donde S es la entropía final del sistema. En ese caso ya no hay que poner masenergía. Note que si se crea un estado final mas desordenado (mayor entropía), se requiere menos trabajo para crearlo. Así pues, la energía libre de Helmholtz es una medida de la cantidad de energía que tenemos que poner para crear un sistema, una vez que ya se ha efectuado la transferencia espontánea de energía del medio ambiente.
Los cuatro potenciales termodinámicos están relacionados entre sí,por medio de las compensaciones que representan los términos de la "energía del ambiente" TS y el "trabajo de expansión" PV. Un diagrama mnemotécnico propuesto por Schroeder, le puede ayudar a no perder de vista las relaciones entre los cuatro potenciales termodinámicos.
Energía Libre de Gibbs
En la termodinámica química de las reacciones y en los procesos no cíclicos, existen cuatro cantidadesútiles llamadas "potenciales termodinámicos". Estos son la energía interna, la entalpía, la energía libre de Helmholtz y la energía libre de Gibbs. La energía libre de Gibbs se define por
La energía interna U, podría ser considerada como la energía necesaria para crear el sistema, en ausencia de cambios en la temperatura o el volumen. Pero tal como se estudió en la definición de entalpía, se deberealizar una cantidad adicional de trabajo PV, si se crea el sistema desde un volumen muy pequeño, con objeto de "crear espacio" para el sistema. Tal como se estudió en la definición de energía libre de Helmholtz, el medio ambiente a una temperatura constante T, contribuirá al sistema con una cantidad TS, reduciendo de esta manera la inversión total necesaria para la creación del sistema. Estacontribución neta de energía al sistema, creado a temperatura ambiente T desde un volumen inicial despreciable, es la energía libre de Gibbs.
En una reacción, el cambio en la energía libre de Gibbs ΔG, es un parámetro muy útil. Se puede considerar que es la máxima cantidad de trabajo que se puede obtener de una reacción. Por ejemplo, en la oxidación de la glucosa, el cambio en la energía libre deGibbs es ΔG = 686 kcal = 2870 kJ. Esta es la reacción principal de energía en las células vivas
Bibliografía.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/helmholtz.html
4. Equilibrio químico
Es el estado al que se llega al final de cualquier sistema químico. La expresión matemática que
representa al Equilibrio Químico, se conoce como Ley de Acción de Masas y se enuncia como: Larelación del producto de las actividades ( actividad igual a concentración en soluciones diluídas)
elevadas los coeficientes estequiométricos en la reacción de productos y reactivos permanece
constante al equilibrio. Para cualquier reacción:
aA + bB cC + dD
[C] C [D] d
K= [A]a [B]b K = cte. de cada reacción en elequilibrio
Q= [C] C [D] d
[A ]a [B]b Q= valor que disminuye durante la reacción hasta que permanece constante al equilibrio, relación antes del equilibrio.
Las letras entre paréntesis rectangular indican concentración molar de reactivo o producto y los
exponentes son los coeficientes...
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