Potenciales termodinamicos

POTENCIALES TERMODINÁMICOS:
Son variables de estado es decir son una magnitudes físicas macroscópicas que caracterizan el estado de un sistema en equilibrio. Dado un sistema termodinámico en equilibrio puede escogerse un número finito de variables de estado, tal que sus valores determinan unívocamente el estado del sistema, hay funciones que contienen toda la información termodinámica delsistema cuando se expresan en función de T y P, de S y P, etc. Estas funciones son los potenciales termodinámicos. Todos los potenciales termodinámicos tienen dimensiones de energía interna, y cada potencial tiene sus correspondiente variables canónicas . Además los potenciales sirven para predecir bajo las restricciones impuestas que cambios termodinámicos serán espontáneos y cuales necesitarán aporteenergético. Los potenciales termodinámicos son:
Nombre | Fórmula | Ecuaciones fundamentales | Variables naturales |
Energía interna | (depende del sistema) | | |
Energía libre de Helmholtz | | | |
Entalpía | | | |
Energía libre de Gibbs | | | |
Gran potencial (o Potencial de Landau) | | | |

1.- ECUACIONES DE LA ENERGÍA
Sabiendo que la materia está formada pormoléculas, podemos fácilmente imaginar que la energía cinética macroscópica de movimiento se conviertan en energía a nivel molecular. Las energías moleculares medias traslacional, vibraciónal y rotacional de los cuerpos aumenta ligeramente y éstos incrementos se reflejan en el aumento de la temperatura.
Atribuimos entonces una energía interna U a cada cuerpo, además de su energía cinética macroscópica Klíderes su Energía potencial V.
La energía total E de un cuerpo es, por tanto,
E=K+V+U (1.1)
En la mayor parte de las aplicaciones de la termodinámica el sistema estará en reposo y en ausencia de campos externos, por tantoK y V serán cero y la Energía total) será igual a la Energía interna U.El elevado número de partículas de un sistema que termodinámico hace imposible la determinación de laEnergía del sistema por métodos de la dinámica clásica: calculo la energía cinética de cada particular y la energía potencial debida de cada una de las muchas intervenciones presentes en el sistema.
El nivel energético de un sistema viene dado por la energía interna del sistema (U) es una función de estado. El Valor de esta energía interna puede variar si se prefiere energía desde los alrededoresal sistema o viceversa.
La transferencia de energía se puede hacer de dos maneras:
* Mediante conexión mecánica con el sistema (en este caso la transferencia de energía se llama trabajo).
* Mediante una diferencia de temperaturas entre el sistema y el exterior (en este caso la transferencia se llama Calor Q).
La energía transferida en forma de calor es fácil determinar ya que, si lamasa de una determinada sustancia recibe/emite una cantidad de calor. La Energía interna de un sistema puede variar de varias maneras. Puesto que se trata de la propiedad extensiva, depende de la cantidad de material del sistema. La energía interna se define como:
Un≡U/n (1.2)
Donde n es el número de moles de la sustancia pura. La primera ley de la termodinámica afirmar que existe una función deestado extensiva E (llamada Energía total del sistema).
∆E=q+w (1.3)
Donde ∆E ese cambio de Energía del sistema en el proceso, q es el calor transferido al sistema durante el proceso y wes el trabajo realizado sobre el sistema en el transcurso del proceso. La variación deEnergía∆E del sistema va acompañada de un cambio de Energía del entorno igual a -∆E, de forma que la Energía total delsistema más el entorno permanece constante para cualquier proceso.
∆Esis+ ∆Eent=0 (1.4)

La ecuación 1.3 semanas forma en:
∆U=q+w (sistema cerrado, en reposo, cinco campos) (1.5)

Donde ∆U les la variación de Energía interna del sistema. U es una función de estado extensiva.
Esta también puede ser expresada con ayuda de la primera ley (sistema cerrado) como la ecuación 1.6 en la que,...