Tema3 1

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Manual Split Demo. TERMOQUÍMICA
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j Actividades

a) pDWP


1. Describe tres ejemplos de sistemas abiertos, cerrados y aislados.
Pregunta abierta, pero hay que tener en cuenta que:
- En el sistema abierto, los procesos se realizan en condiciones
ambientales y, por tanto, son válidos la combustión de un
papel o de una cerilla,la oxidación del hierro, la evaporación
del agua, etc.
- En los sistemas cerrados, es válido cualquier proceso que se
realice en un recipiente cerrado para que no haya intercambio de materia con el exterior. Serían válidos la formación de
amoniaco a partir de hidrógeno y nitrógeno, la descomposición de pentacloruro de fósforo en tricloruro y cloro, etc.
También serían válidas reacciones enrecipientes abiertos entre sustancias líquidas o sólidas, como la neutralización de
ácido clorhídrico con hidróxido sodico, etc.
- En los sistemas aislados, al no haber intercambio de calor con
el exterior, forzosamente se deben realizar en un calorímetro:
enfriamiento de un metal caliente en agua, disoluciones de
distintas sales, etc.


/

/

V

El área equivale a la de
un trapecio:

B+b
7+1
⋅ h⇒W =
atm ⋅ 7 L ; W = 28 atm L
2
2

S =

W = 28 atm L ⋅

101 , 3 J
= 2,84 ⋅ 103 J ⇒ W = −2,84 kJ
atm ⋅ L

El valor de este trabajo se considera negativo, ya que es un trabajo
de expansión que el sistema realiza a costa de su energía interna.
b) pDWP

$



%

2. ¿Por qué no se pueden conocer las propiedades microscópicas de un sistema químico? ¿Qué recursos tiene el investigador para conocer elestado de un sistema?
Porque es prácticamente imposible determinar la posición, la
velocidad, la energía, etc., de los miles de millones de partículas que hay en cualquier sistema químico. Por eso, el recurso
más habitual es medir algunas propiedades macroscópicas que
informan sobre el estado del sistema en su conjunto y no de las
partículas concretas.
3. Expresa con tus palabras qué seentiende por variables termodinámicas, y cuándo estas se consideran funciones de estado.
Se denominan variables termodinámicas a aquellas que informan sobre las características macroscópicas de un sistema material en su conjunto: temperatura, densidad, pH, masa, volumen, etc.
Dentro de estas variables, se consideran funciones de estado
aquellas magnitudes cuyo valor depende exclusivamente de la
situacióndel sistema en cada momento, de manera que la variación de una función de estado depende únicamente de las
situaciones final e inicial y no del proceso que haya sufrido el
sistema en ese intervalo.
4. Halla el trabajo que se efectúa cuando un mol de un gas
realiza los siguientes procesos termodinámicos:
En todos los casos, el área subtendida entre la representación
gráfica y el eje de abscisasequivale al trabajo realizado por o
sobre el sistema, ya que esa área equivale al producto de presión por volumen, que es la manera más habitual de expresar el
trabajo en termodinámica. Según eso:

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&
/

/

V

En este caso, el área
equivale a la de un rectángulo:

S = b ⋅ h ⇒ W = 7 L ⋅ 7 atm; W = 49 atm L
W = 49 atm L ⋅

101 , 3 J
= 4,96 ⋅ 103 J ⇒ W = −4,96 kJ
atm ⋅L

El valor del trabajo también se considera negativo, ya que es
un trabajo de expansión que el sistema realiza a costa de su
energía interna.
c) pDWP

$





%

&

/

S =

/

V

En este caso, el trabajo equivale al área del
triángulo ABC.

b⋅h
7 L ⋅ 6 atm
⇔W=
; W = 21 atm L
2
2

W = 21 atm L ⋅

101 , 3 J
= 2,13 ⋅ 103 J ⇔ W = 2,13 kJ
atm ⋅ L

El trabajo se considera positivo, ya que esmayor (en valor absoluto) el valor positivo del trabajo de compresión (tramo CA) que

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TERMOQUÍMICA

el valor negativo del trabajo de expansión (tramo BC); como en el
tramo AB no se realiza trabajo (ΔV = 0), la diferencia entre
ambos valores será positiva.
5. Determina la variación de energía interna que sufre un sistema cuando:
a) Realiza un trabajo de 600 J y cede 40...