Primera Ley De La Termodin Mica

QUÍMICA 3° MEDIO – Unidad 1: Termodinámica Química

Primera Ley de la Termodinámica
1. Concepto de Energía Interna
Hay que recordar que la termodinámica se basa en dos conceptos fundamentales: Lamateria (conjunto de átomos), la que se puede determinar fácilmente en una balanza, y la energía (capacidad
para generar cambios en la materia), la que es una variable esquiva, ya que continuamente estácambiando (transformándose) en un sistema determinado. Ahora bien, para referirnos específicamente a la energía de un sistema termodinámico hablaremos de Energía Interna (U), la que se define como la“suma de
todas las energías que posee un sistema termodinámico” y corresponde a una función de estado, por lo
tanto:

De todos modos, aun así sigue siendo difícil poder determinar la energía inicial yfinal de un
sistema, por lo que se llegó al consenso de que la energía se manifiesta de dos maneras claramente visibles: Como calor (q) y como trabajo (W); por lo tanto, la expresión anterior (lavariación de la energía interna de un sistema) quedó determinada de la siguiente manera:

Esta expresión constituye la Primera Ley de la Termodinámica, la cual señala que: “La energía no se crea ni sedestruye, sólo se transforma”.

-q (proceso exotérmico)

-W
SISTEMA

+q (proceso endotérmico)

+W

Esquema 1: Explicación gráfica de la variación de energía interna de un sistema
por la liberación oabsorción de calor y por la ejecución de trabajo sobre o desde el sistema.

2. Trabajo realizado por un sistema
Como se vio anteriormente, el trabajo puede ser realizado del sistema al entorno (-W) o delentorno al sistema (+W), y que su magnitud puede ser negativa o positiva, respectivamente. En un sistema gaseoso en expansión o en un metal que se dilata, se puede apreciar claramente un cambio devolumen y que el sistema trabaja sobre el entorno; aunque también el gas se puede comprimir, caso en el que
el entorno trabaja sobre el sistema. Cualquiera sea la situación, en estos casos se emplea...