Guia De Estudio De Termodinamica

FISICOQUIMICA GUIA DE ESTUDIO-PREGUNTAS TIPO (II) BIBLIOGRAFIA: - Química Física, Atkins- de Paula, 8º Edición. Editorial Médica Panamericana, Buenos Aires, 2008 -Guía de Trabajos Prácticos de Fisicoquímica 2010. -Material complementario 2010 en el campus virtual.

2. Segundo Principio de la Termodinámica Preguntas teóricas 2.1) Defina espontaneidad desde el punto de vista termodinámico. ¿Laespontaneidad termodinámica implica ocurrencia inmediata e instantánea? Un proceso espontáneo ¿nunca ocurre? 2.2) La entropía se asocia a los conceptos de desorden, dispersión y uniformidad de la materia y la energía. Indique la relación entre estos conceptos y la espontaneidad. Dé un ejemplo. 2.3) Indique que propiedad termodinámica define la espontaneidad de un cambio. Escriba la expresiónmatemática y las unidades. ¿Qué consideración debe hacerse sobre el calor para el cálculo de dicha función? ¿Cuál es el significado de la inversa de la temperatura en esta expresión? Interprete dicha función desde el punto de vista molecular. 2.4) ¿Cuál es el criterio universal de espontaneidad termodinámica? Comente si es posible que un cambio con un valor de Ss < 0 ocurra. 2.5) Escriba los enunciados delPrimer y el Segundo Principio de la Termodinámica e indique que limitaciones establece cada ley para los cambios. 2.6) Enuncie el Segundo Principio de la Termodinámica en términos de entropía. Escriba las ecuaciones matemáticas que describen esta expresión para cambios infinitesimales y para cambios finitos. 2.7) Considerando la transferencia espontánea de energía en forma de calor desde unsistema hacia su entorno a V=cte indique: a) como calcula la variación de entropía del universo, b) como calcula la variación de entropía del sistema y c) como calcula la variación de entropía del entorno, indicando todas las suposiciones que necesita. 2.8) Considerando la transferencia espontánea de energía en forma de calor desde un sistema hacia su entorno a P=cte indique: a) como calcula lavariación de entropía del universo, b) como calcula la variación de entropía del sistema y c) como calcula la variación de entropía del entorno, indicando todas las suposiciones que necesita. 2.9) Indique cómo se realiza el cálculo de la variación de entropía para: i) un sistema o cuerpo que experimenta un proceso; ii) un sistema y su entorno que experimentan un proceso reversible; iii) un sistema y suentorno que experimentan un proceso irreversible; iv) un proceso que ocurre en condiciones adiabáticas; y v) un sistema constituido por un líquido que pasa a estado gaseoso. 2.10) Una definición del Segundo Principio de la Termodinámica incluye el concepto de probabilidad. Enuncie y comente esta definición considerando el significado de: niveles de energía, estados, y población de los estados. 2.11)La entropía estadística: indique la ecuación que define la entropía de acuerdo a Boltzmann explicando el significado de cada componente. Relacione este concepto con la distribución de moléculas en distintos estados energéticos en función de la temperatura. 2.12) Ciclo de Carnot: esquematice dicho ciclo en un grafico P vs V, calcule q, w, U, H y S para el ciclo completo. Indique un enunciadodel Segundo Principio de la Termodinámica asociado al funcionamiento de las máquinas térmicas.

2.13) El ciclo de Carnot permite demostrar que la entropía es una función de estado. Esquematice dicho ciclo en un gráfico P vs V y calcule la variación de entropía para cada paso y para el ciclo completo. Indique que otras condiciones se deben cumplir para demostrar que la entropía es una función deestado. 2.14) Ciclo de Carnot: defina el rendimiento o eficiencia para las máquinas térmicas: i) en general, ii) en términos de calor, y iii) en términos de temperaturas. Deduzca la expresión matemática para el caso ii). Indique que valores puede tomar la eficiencia y que significaría en relación al funcionamiento de una máquina térmica. 2.15) ¿Qué es la eficiencia termodinámica en general y...