Termodinamica

GUIA DE QUIMICA: TERMODINAMICA

Nombre: _______________________________________________ Curso: III Medio __

I. Sistemas Termodinámicos
En una reacción química no sólo existe una transformación de las sustancias, sino que también se ibera o absorbe energía. La parte de la química que se encarga de estudiar los cambios de energía involucrados en las reacciones químicas se llamatermodinámica
1.- Sistemas: Un sistema termodinámico es una parte de la materia que se aísla, mediante límites reales y ficticios, para su estudio. Todo lo que rodea al sistema, pudiendo o no relacionarse con él, se llama entorno. El conjunto del sistema con el entorno forma el universo. Los sistemas termodinámicos pueden realizar intercambios de materia y energía con el entorno. Estos se clasifican en:1.1. Abierto: Intercambian materia y energía, generalmente en forma de calor, con su entorno, ejemplo: una taza con agua caliente
1.2. Cerrado: Intercambian energía, pero no intercambia materia con el entorno, ejemplo: termómetro
1.3. Aislado: No Intercambia materia ni energía con el entorno, este es un sistema ideal que realmente o existe.
2. Funciones de estado: Son las variablestermodinámicas cuyo valor concreto depende más que del estado actual del sistema. Si el sistema evoluciona y pasa de un estado a otro, la variación de una función de estado sólo depende de los estados iniciales y finales y no de los caminos seguidos para realizar el cambio. Por ejemplo: la presión, el volumen (V), la temperatura (T), la energía interna (U), la entalpía (H), la entropía (S), la energía libre deGibbs (G), etc…son funciones de estado. Las variables termodinámicas se clasifican en:
a) Extensivas: Depende de la cantidad de materia, y su valor no se puede definir en cualquier punto del sistema, por ejemplo masa, volumen y calor
b) Intensivas: Son dependientes de la cantidad de materia y su valor se puede determinar en cualquier punto del sistema, por ejemplo densidad, temperatura ypresión

II.- Energía – Calor y Trabajo
1.-Energía: Capacidad de un sistema para producir un trabajo. Cualquier sistema químico a presión y temperatura determinada, posee una cantidad de energía almacenada en su interior debido a su composición, llamada energía interna (U), la cual es característica del estado en el que se encuentra un sistema químico, y que equivale a la totalidad de la energíacinética y potencial de las partículas que la constituyen. Es una función de estado porque sólo depende del estado inicial y final del sistema y es extensiva, ya que depende de la masa del sistema. Su unidad de medida es Joule
Al ocurrir la transformación en el sistema, la cantidad de energía existente varía, ésta se produce por el intercambio entre el sistema y el entorno, y puede ocurrir en forma decalor o trabajo.
La unidad más conocida es la caloría, que se abrevia cal. Corresponde a la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 g de agua en 1 ºC. Esta es una cantidad muy pequeña de energía, por lo que es común utilizar la kilocaloría (kcal).En reacciones químicas es común el kiloJoule (kJ) La equivalencia con las calorías es: 1 cal = 4,184 J o bien 1 kcal = 4,184 kJExisten varios tipos de energías, en química las más utilizadas son
a) La energía cinética es la que posee un cuerpo en movimiento y está determinada por la velocidad que tenga este y su masa. La fórmula es: Ec = ½.m.v2
b) La energía potencial es energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuraciones, esigual a la masa del cuerpo multiplicada por la gravedad y por la altura a la que se encuentra desde un centro de referencia
Ep = m.g.h

2.-Calor (Q): Es la transferencia de energía que se produce de un sistema a otro como consecuencia de una diferencia de temperatura. El calor fluye desde el cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura hasta que ambos se igualan, es decir, llegan a...