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INTRODUCCIÓN A LA TERMODINAMICA

La energía tiene que ver mucho con la química. Casi toda
la energía de que dependemos se obtiene de reacciones
químicas. La relación entre cambio químico y energía se
manifiesta de varias maneras. Las reacciones químicas
en que intervienen alimentos o combustibles liberan
energía.
Los procesos químicos pueden hacer algo más que
simplemente generar calor;pueden efectuar trabajo,
como dar vuelta al motor de arranque de un auto,
impulsar un taladro, etc.

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La Termodinámica estudia los intercambios energéticos
que acompañan a los fenómenos físico-químicos.

Al estudiar el intercambio de energía entre un sistema
y su entorno, se puede predecir en qué sentido puede
ocurrir el cambio químico o físico.

Termodinámica

En ese aspecto,la Termodinámica predice:
 si los reaccionantes se transforman en productos, o
sea, si la reacción es espontánea o no.
 en qué medida ocurre el cambio, o sea, las cantidades
de productos que se obtienen y la cantidad de
reaccionantes que quedan sin reaccionar una vez
terminada la reacción, o sea, cuando se alcanza el
estado de equilibrio.

Termodinámica
A la Termodinámica:
 sólo leinteresa el estado inicial y el estado final
(no le importa cómo ocurre la reacción).
 no le interesa el tiempo que demora en ocurrir el
proceso.
 para estudiar el proceso mide propiedades
macroscópicas, tales como:
temperatura, presión, volumen.

Termodinámica: conceptos básicos
Sistema: parte del universo que va a ser estudiado y
para lo cual se le ponen límites físicos oimaginarios.
Puede ser:
 sistema abierto: intercambia materia y
energía con el medio . Ej: la célula.
 sistema cerrado: sólo intercambia energía
con el medio. Ej: una estufa.
 sistema aislado: no intercambia materia ni
energía. Ej: café caliente en el interior de
un termo aislado.

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Entorno: porción del universo que está fuera de los
límites del sistema. En él se hace observaciones sobrela energía transferida al interior o al exterior del
sistema.
Por ejemplo, un vaso con una mezcla depuede ser el
sistema y el baño de agua donde se sumerge el vaso
constituye el medio ambiente.

Para definir un proceso termodinámico basta
establecer la diferencia entre el estado final y el
estado inicial de sus propiedades macroscópicas
Estado termodinámico: es la condición en la quese
encuentra el sistema.
Cada estado termodinámico se define por un conjunto
de sus propiedades macroscópicas llamadas funciones
de estado. Algunas de ellas son
temperatura
 presión
 volumen

Funciones de estado
Las funciones de estado sólo dependen del estado
inicial y del estado final y no dependen de cómo ocurrió
el proceso.
Las funciones de estado son:
T = temperatura
P =presión
E o U = energía interna H = entalpía
G = energía libre

V = volumen
S = entropía

Las funciones de estado se escriben con mayúsculas.
Otras funciones que dependen de cómo se realice el
proceso no son termodinámicas
Estas son:
Q = calor
W = trabajo

Energía interna y temperatura
Energía interna: es la capacidad de un sistema para
realizar un trabajo. Tiene que ver con laestructura del
sistema. Se debe a la energía cinética de las moléculas,
la energía de vibración de los átomos y a la energía de
los enlaces. No se puede conocer su valor absoluto, sólo
la diferencia al ocurrir un cambio en el sistema: DU.
Es una función de estado.

Temperatura (T): es una función de estado
y corresponde a la medida de la energía cinética de las
moléculas de un sistema.Calor y trabajo
Calor (Q): es la energía transferida entre el sistema
y su ambiente debido a que existe entre ambos una
diferencia de temperatura. No es una función de estado.

Trabajo
Trabajo (W): es la energía transferida entre el sistema
y su ambiente a través de un proceso equivalente a
elevar un peso. No es una función de estado.
Tipos de trabajo: expansión, extensión, elevación de...