Termodinamica


Guía Química Tercero Medio
Termodinámica



Instrucción N° 1: Desarrollar los ejercicios de ejemplo, junto a tu profesor durante el desarrollo de la clase. Estos serán evaluados a través de revisión de cuadernos o interrogación.
Instrucción N° 2: Formar grupos de 4 person as y desarrollar los siguientes ejercicios [1, 2, 3(d), 4, 6(b), 7, 8(b), 10, 11, 12, 14(a-b), 17(a), 19(a-b),21(a-c), 23(a-b), 24(a), 25(a-b-c-d), 27, 29, 30(a-b), 31, 34 y 35]

Ejercicios:
1. .Determine la equivalencia entre las siguientes unidades:
a) 1 Lb = _______ 0,45 kg
b) 1 dm2 = _______ 0,01 m2
c) 1 m3 = ______ 1.000 L
d) 1 atm = ______ 760 mmHg
e) 1 atm = ______ 1 bar
f) 1 N = ______ 100.000 Dynas
g) 1 ºC = ______ 274,14 K
h) 1 ºC = ______ 33,8 ºF
i) 1 mol = ______ 6,02 *1023 entidades/elementales
j) 1 cal = ______ 4,1868 J

2. ¿Cuáles de las siguientes magnitudes son funciones de estado?
a) Calor
b) Temperatura Función de estado
c) Energía potencial Función de estado
d) Volumen Función de estado
e) Trabajo
f) Presión Función de estado
g) Energía interna. Función de estado
3. Contesta razonadamente a las siguientes preguntas:

a) Un sistema realiza untrabajo sin que se le comunique calor. ¿Podrá hacerlo de manera indefinida?
R. No; ya que antes o después se terminara la energía interna del sistema.

b) Cuando un sistema se expansiona sin intercambio de calor, ¿su energía interna aumenta?
R. No; el trabajo de expansión es negativo y, como no obtiene calor del entorno, su energía interna disminuirá.

c) En los procesos isotérmicos, ¿quérelación existe entre el calor y el trabajo que el sistema intercambia con el entorno?
R. Si la temperatura del sistema se mantiene constante, significa que la energía interna no se modifica; por tanto, el calor y el trabajo intercambiado con el entorno serán de igual magnitud, pero de signos opuestos. Según eso, cuando el trabajo es de expansión, recibirá calor del entorno; si es de compresión,cederá calor al entorno.

d) En los procesos a volumen constante, ¿es inviable una reacción exotérmica?
R. No es inviable; simplemente disminuye la energía interna del sistema, ya que el trabajo es nulo (al ser el volumen constante), y si el proceso es exotérmico el sistema cede calor.

e) En los procesos isobáricos ¿un aumento en el volumen del sistema indica que el proceso es endotérmico?
R.Sí. Cuando el sistema recibe calor (proceso endotérmico), puede aumentar la temperatura del sistema, como en este caso, o puede aumentar el volumen del sistema si se mantiene la presión constante.

4. Expresa con tus palabras qué se entiende por variables termodinámicas, y cuándo estas se consideran funciones de estado.
R. Se denominan variables termodinámicas a aquellas que informan sobre lascaracterísticas 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 situación del 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 procesoque haya sufrido el sistema en ese intervalo.

5. Enuncia la ley de Hess y explica su aplicación al cálculo de entalpías de formación. A continuación, relaciona esta ley con el primer principio de la Termodinámica.
La ley de Hess, formulada en 1840, señala que cuando la ecuación de una reacción química puede expresarse como suma de las ecuaciones de otras reacciones, el calor de esa reaccióntambién equivale a la suma algebraica de los calores de las reacciones implicadas.
Es una aplicación del Primer Principio de la Termodinámica, ya que nos indica que la entalpía de una reacción depende únicamente de los estados final e inicial y no de los estados intermedios que puedan producirse en el transcurso de dicha reacción.

6. Justifica la veracidad o falsedad de las siguientes...