fisicoquimica iv

Area académica. Ciencias de la salud.



Programa: Química clínica


Experiencia educativa: Fisicoquímica.



Periodo: agosto 2010-enero 2012





Facilitador: Fis. José Hernández Téllez






Apuntes de fisicoquímica III




Veracruz, Ver., septiembre del 2011




Saberes teóricos

TermodinámicaLeyes termodinámicas

La Bioenergetica

- Conservación de la energía

- Energía interna

- Entalpía

- Entropía

- Energía libre

- Calorimetría: calor y temperatura
en objetos y el hombre

- Escalas térmicas Fahrenheit, Kelvin y Celsius,























José Hernández-Téllez


Termodinámica

Termodinámica del griego termo, "calor" ydínamis, "fuerza o movimiento" es parte de la física que describe los estados de equilibrio a nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelos y sigue un método experimental. Los estados de equilibrio son estudiados y definidos por medio de magnitudes extensivas como la energía interna, entropía, volumen o lacomposición molar del sistema, o por medio de magnitudes no-extensivas derivadas de las anteriores como la temperatura, presión y el potencial químico; otras magnitudes como la imanación, la fuerza electromotriz y las asociadas con la mecánica de los medios continuos en general pueden ser tratadas por la Termodinámica. El estudio de los procesos térmicos se hace en términos de las propiedades dela masa, volumen, presión, temperatura, etc., de las sustancias.

La Termodinámica permite estudiar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes. Para tener un mayor manejo se especifica que calor significa energía en tránsito y dinámica se refiere al movimiento, por lo que, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energíainfunde movimiento. Los resultados de la termodinámica son esenciales para la química, física, mecánica, biología, etc.

Sistema y ambiente. La termodinámica está dirigida al interior de un sistema, aunque se adopte un punto de vista macroscópico, sólo se consideran aquellas magnitudes de este tipo que tienen relación con el estado interno del sistema. Para poder entender las magnitudes involucradasen este tema, se hace necesario definir los conceptos de sistema y estado de un sistema.

Sistema, es un conjunto de materia, que está limitado por una superficie, que le pone el observador, real o imaginaria. Si en el sistema no entra ni sale materia, se trata de un sistema cerrado, o sistema aislado si no hay intercambio de materia y energía, dependiendo del caso. En la naturaleza, encontrar unsistema estrictamente aislado el cual es imposible, pero podemos hacer aproximaciones. Un sistema del que sale y/o entra materia, recibe el nombre de abierto. Ejemplos:

Sistema abierto, es cuando existe un intercambio de masa y de energía con los alrededores; es por ejemplo, un coche. Le echamos combustible y él desprende diferentes gases y calor.

Sistema cerrado, es cuando no existe unintercambio de masa con el medio circundante, sólo se puede dar un intercambio de energía; un reloj de cuerda, no introducimos ni sacamos materia de él. Solo precisa un aporte de energía que emplea para medir el tiempo.

Sistema aislado, es cuando no existe el intercambio ni de masa y energía con los alrededores. Un termo lleno de comida caliente es una aproximación, ya que el envase no permite elintercambio de materia e intenta impedir que la energía (calor) salga de él. El universo es un sistema aislado, ya que la variación de energía es cero, ΔE = 0.

Medio externo. Se llama medio externo o ambiente a todo aquello que no está en el sistema pero que puede influir en él. Ejemplo, consideremos una taza con agua, que está siendo calentada por un mechero. Consideremos un sistema formado...