Termodinamica

I

FECHE DE ENTREGA: 8 DICIEMBRE DEL 2011

1.-En un sistema cerrado, de acuerdo a un balance de energía, ¿Cómo se determina Q para un proceso a V constante? (Este calor se denota Qv y mide el cambio en una propiedad termodinámica- depende de los estados final e inicial solamente).
Cuando se lleva a cabo una reacción en un recipiente a volumen constante Δv=0, el flujo del calor iguala alcambio en energía interna.
ΔE= qv (volumen constante)
2.-En un sistema cerrado, de acuerdo a un balance de energía, ¿Cómo se determina Q para un proceso a p= constante? (este calor se denota como Qp y también mide el cambio en una propiedad termodinámica –depende de los estados final e inicial solamente).
Si al volumen se le permite cambiar y la presión es constante, tenemos:
ΔE= Qp – pΔV
Así, elcalor necesario para llevar a cabo un cambio a presión constante, es la suma del cambio en la energía interna más el trabajo P-V.
3.-Da un ejemplo de un proceso a presión constante.
Consideremos un gas confinado en un cilindro con un pistón movible, una fuerza hacia abajo, F, actúa sobre el pistón. La presión del gas se define como la relación de esta fuerza al área del pistón, A. esto es, P=F/A. Podemos considerar que el pistón mismo carece de peso, y que solamente la fuerza que actúa sobre él, F, es el peso de la atmosfera de la tierra. Esta presión llama presión atmosférica. Ahora consideremos que el gas del cilindro se expande contra esta presión externa constante. Esta expansión puede ser causada al calentar el gas o por una reacción que aumenta el número de moles del gas en elsistema. La magnitud del trabajo realizado por el gas en expansión está dada por el producto de la presión y el cambio de volumen del pistón.
4.- ¿Qué es un calor de reacción y como se determina?
El cambio de entalpia de una reacción se denomina calor de reacción, se calcula mediante:
ΔH= Hfinal – Hinicial = ΔE + P ΔV
Si estudiamos una reacción en un recipiente abierto a la atmosfera como unmatraz en el laboratorio. ΔH es igual al flujo de energía en forma de calor. Por esta razón, el cambio de entalpia para una reacción se suele denominar calor de la reacción
5.- ¿Por qué los químicos se inclinan pensar en términos de ΔH más que en términos de ΔE (nuestro ΔU)?
Debido a que la condición de presión constante es muy importante en la química y con esto medimos los cambios de entalpiamás importantes que los ΔE.
6.- ¿Cómo se calcula ΔH en una reacción química?
El cambio de la entalpia para una reacción química está dada por la entalpia de los productos, menos la de los reactivos.
ΔH = H(productos)- H(reactivos)
7.- ¿Por qué algunas veces ΔH es positiva y otras negativa en una reacción química?
Si los productos de la reacción tienen una entalpia mayor que las de los reactivosel ΔH será de signo positivo. En este caso, el sistema absorbe calor y la reacción es endotérmica.
Si el contenido en entalpia de los productos de una reacción es menor que el de los reactivos (reacción exotérmica), ΔH será de signo negativo.
8.- ¿Cuándo una reacción se llama exotérmica y cuando endotérmica? (explica que sucede físicamente y que sucede con ΔH en cada caso).
Si los productos dela reacción tienen una entalpia mayor que las de los reactivos el ΔH será de signo positivo. En este caso, el sistema absorbe calor y la reacción es endotérmica.
Si el contenido en entalpia de los productos de una reacción es menor que el de los reactivos (reacción exotérmica), ΔH será de signo negativo.
9.-Escribe un ejemplo de reacción exotérmica.
Cuando el hidrogeno entra en combustión enpresencia de oxigeno:
2H2(g) + O2(g) ------------------ 2H2O(g) + calor

10.- Supón que conoces ΔH en una reacción… ¿Cómo sería ΔH para la reacción inversa?
El cambio de entalpia en una reacción es igual en magnitud pero de signo opuesto. Al ΔH de la reacción inversa.
Cuando invertimos una reacción, invertimos los roles de los productos y los reactivos; los reactivos de una reacción se...