quimica

TOC o 1-3 UNIDAD V TERMOQUIMICA PAGEREF _Toc1469259 h 2 Conferencia N15 PAGEREF _Toc1469260 h 2 I. INTRODUCCION PAGEREF _Toc1469261 h 2 II. DEFINICIN DE TRABAJO Y ENERGA PAGEREF _Toc1469262 h 3 2.1 Trabajo PAGEREF _Toc1469263 h 3 2.2 Energa PAGEREF _Toc1469264 h 3 III. TEMPERATURA Y CALOR PAGEREF _Toc1469265 h 4 3.1 Temperatura PAGEREF _Toc1469266 h 4 3.2 Calor PAGEREF _Toc1469267 h 5IV. CALOR ESPECFICO. CALOR LATENTE. DEFINICIN DE CALORAS PAGEREF _Toc1469268 h 5 4.1 Calor Especfico PAGEREF _Toc1469269 h 5 4.2 Calor Latente PAGEREF _Toc1469270 h 5 4.3 Calora PAGEREF _Toc1469271 h 5 V. CAPACIDAD CALORFICA PAGEREF _Toc1469272 h 5 VI. CALORIMETRA PAGEREF _Toc1469273 h 6 6.1 Calorimetra a Volumen Constante PAGEREF _Toc1469274 h 6 6.2 Calorimetra a Presin Constante PAGEREF_Toc1469275 h 7 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA QUMICA DEPARTAMENTO DE QUMICA E INGENIERA AMBIENTAL QUMICA GENERAL I UNIDAD V TERMOQUIMICA Conferencia N15 Sumario Introduccin. Definicin de Trabajo y Energa Temperatura y Calor Calor Especfico. Calor Latente. Definicin de calora Capacidad Calorfica Calorimetra I. INTRODUCCION Toda reaccin qumica obedece dos leyesfundamentales la ley de la conservacin de la masa y la ley de la conservacin de la energa. Casi todas las reacciones absorben o producen (liberan) energa. El calor es la forma de energa ms comnmente absorbida o liberada en las reacciones qumicas. El estudio de los cambios de calor en las reacciones qumicas se llama TERMOQUIMICA. Con el propsito de examinar los cambios energticos en las reacciones qumicas,se requiere definir algunos trminos fundamentales asociados con este tema. Un Sistema es una parte especfica del universo de inters para nosotros. Para los qumicos, los sistemas comnmente incluyen sustancias implicadas en cambios fsicos y qumicos. Hay tres tipos de sistemas Figura 1. Representacin de tres sistemas de agua en un frasco a) un sistema abierto, b) un sistema cerrado, c) un sistemaaislado. Un sistema abierto puede intercambiar masa y energa (por lo general en forma de calor) con su entorno. Por ejemplo, un sistema abierto puede estar formado por una cantidad de agua en un recipiente abierto (Figura 1a), si se cierra el frasco como en la figura 1b, de tal manera que el vapor de agua no pueda condensarse en el recipiente, se ha creado un sistema cerrado, el cual permite latrasferencia de energa (calor) pero no de masa. Al colocar el agua en un recipiente totalmente aislado, se construye un sistema aislado, el cual no permite la trasferencia ni de la masa ni de energa, como lo muestra la figura 1c. II. DEFINICIN DE TRABAJO Y ENERGA 2.1 TRABAJO Trabajo(W) se define como la fuerza por la distancia (d) a lo largo de la cual acta la fuerza W F x d En el sistemainternacional, la unidad de trabajo es el Joule (J). El Joule se define como el trabajo realizado cuando una fuerza de un newton acta a travs de una distancia de 1 metro 1J (1N)(1m) 1kg(m/s21m 1kg(m2/s2 En termodinmica, el trabajo tiene un significado mucho ms amplio que incluye el trabajo mecnico, trabajo elctrico entre otros. Un buen ejemplo del trabajo mecnico es la expansin de un gas. Imagine quehay un gas dentro de un cilindro cerrado con un mbolo mvil que no pesa y produce friccin, bajo ciertas condiciones de temperatura, presin y volumen. Cuando se expande, el gas empuja el pistn hacia arriba contra la presin atmosfrica externa P, que es constantes. El trabajo que realiza el gas sobre los alrededores es w -P(V donde (V es el cambio de volumen, est dada por Vf- Vi. El signo menos en laecuacin se debe al convenio para w. Para la expansin de un gas (V(0, por lo tanto -P(V es una cantidad negativa. Para la compresin de un gas (se realiza un trabajo sobre el sistema), (V(0, y -P(V es una cantidad positiva. Ejemplo 1 Cierto gas expande su volumen de 2L a 6L a temperatura constante. Calcule el trabajo realizado por el gas si la expansin ocurre a) contra el vaco, b) contra una...