Termodinamica
Páginas: 6 (1369 palabras)
Publicado: 10 de diciembre de 2012
Principios de calorimetría
Principios
Si entran en contacto dos cuerpos o sustancias a distinta temperatura, y no hay intercambio de calor con los alrededores, el cuerpo con mayor temperatura cederá energía térmica al de menor temperatura hasta que ambos se encuentren en un estado energético idéntico que se manifiesta como una temperatura igual.
Principios
En el caso anterior,el cambio de calor en el sistema debe ser 0.
Entonces:
q sistema = q ganado + q perdido = 0 q ganado = - q perdido |q ganado| = |q perdido| m1c1Δt1 = m2c2Δt2 m1c1(tf – to1) = m2c2 ( to2-tf)
Aplicaciones del calorímetro
Calorímetro
Es un recipiente cerrado que no permite la pérdida o ganancia de calor con los alrededores durante las mediciones de cambio de calor deprocesos físicos o químicos que ocurren dentro de él.
Calorímetro
Calorímetro
El calorímetro se estudia bajo los principios fundamentales de la calorimetría, en los cuales, el calor ganado es igual al calor perdido. Pero el calor que absorbe el calorímetro se determina por:
C es la capacidad calorífica del calorímetro en cal/ºC o J/ºC y es un valor constante.
Siel calorímetro está lleno de agua, el calor que se gana se reparte entre el agua y el calorímetro.
Problema
Para determinar la capacidad calorífica de un calorímetro, se agregan 125.0 g de agua a 50ºC al calorímetro, el cual está a una temperatura inicial de 25ºC. Cuando el equilibrio se alcanza, la temperatura final es 33ºC. ¿Cuál es la capacidad calorífica del calorímetro en J/ºC?
•Respuesta: 1111.38 J/ºC
Problema
Un trozo de oro que pesa 42.0 g se calienta a 97ºC y se introduce rápidamente en una bomba calorimétrica que contiene 100.0 g de agua a 21ºC. El agua se agita hasta que la temperatura deja de elevarse. La temperatura final es 21.9ºC. Suponga que el calorímetro absorbe 10 cal por cada ºC de aumento de temperatura. Calcule el calor específico del oro.
•Respuesta: 0.0314 cal/gºC
Problema
Una muestra de etanol, C2H5OH, que pesa 2.84 g, se quemó en un exceso de oxígeno dentro de una bomba calorimétrica. La temperatura del calorímetro ascendió de 25.0ºC a 33.73ºC. Si la capacidad calorífica del calorímetro era 9.63 KJ/ºC, ¿cuál es el calor de combustión de 1 mol de etanol?
• Respuesta: 1364.06 KJ/mol
Problema
Se pasa 50 g de vaporde agua a 100°C sobre 300 g de hielo a 0°C. ¿Qué temperatura alcanzará el agua que se forma?
Estudio de la entalpía
1era Unidad. Química General II
Entalpía
Es el contenido de calor a presión constante H = Qp
Es una propiedad extensiva, es decir depende de la cantidad de materia.
Es imposible medirla, lo único que sí es medible es el cambio de entalpía ΔH. Cambio de entalpía ΔH
Es el calor liberado o absorbido por un sistema a presión constante.
En el caso de las reacciones químicas se utilizan mas sistemas a presión constante que a volumen constante (calorímetros)
Cambio de entalpía ΔH
Un conjunto de reactivos dados tiene una entalpía total definida (H reactivos)
Un conjunto de productos también tiene una entalpía total definida(H productos) Por tanto el calor de reacción o cambio de entalpía es la diferencia entre ambas entalpías.
Cambio de entalpía ΔH
Al ser este valor (ΔH)propiodeuna reacción química, se le denomina cambio de entalpía de reacción. ΔHR
Estado estándar
Se refiere a la condición específica de 1 atm de presión.
A pesar de que el estado estándar NO especifica cuáles su temperatura, se utilizaran siempre valores medidos a 25ºC.
Estado estándar
Serepresentaporelsímbolo“º“juntoal símbolo de cambio de entalpía
ΔHRº Cambio de entalpía estándar de reacción
(Que es el calor absorbido o liberado a 1 atm de presión y 25ºC)
Entalpía estándar de formación
Cambio de calor que resulta de la formación de un mol de un compuesto a...
Principios
Si entran en contacto dos cuerpos o sustancias a distinta temperatura, y no hay intercambio de calor con los alrededores, el cuerpo con mayor temperatura cederá energía térmica al de menor temperatura hasta que ambos se encuentren en un estado energético idéntico que se manifiesta como una temperatura igual.
Principios
En el caso anterior,el cambio de calor en el sistema debe ser 0.
Entonces:
q sistema = q ganado + q perdido = 0 q ganado = - q perdido |q ganado| = |q perdido| m1c1Δt1 = m2c2Δt2 m1c1(tf – to1) = m2c2 ( to2-tf)
Aplicaciones del calorímetro
Calorímetro
Es un recipiente cerrado que no permite la pérdida o ganancia de calor con los alrededores durante las mediciones de cambio de calor deprocesos físicos o químicos que ocurren dentro de él.
Calorímetro
Calorímetro
El calorímetro se estudia bajo los principios fundamentales de la calorimetría, en los cuales, el calor ganado es igual al calor perdido. Pero el calor que absorbe el calorímetro se determina por:
C es la capacidad calorífica del calorímetro en cal/ºC o J/ºC y es un valor constante.
Siel calorímetro está lleno de agua, el calor que se gana se reparte entre el agua y el calorímetro.
Problema
Para determinar la capacidad calorífica de un calorímetro, se agregan 125.0 g de agua a 50ºC al calorímetro, el cual está a una temperatura inicial de 25ºC. Cuando el equilibrio se alcanza, la temperatura final es 33ºC. ¿Cuál es la capacidad calorífica del calorímetro en J/ºC?
•Respuesta: 1111.38 J/ºC
Problema
Un trozo de oro que pesa 42.0 g se calienta a 97ºC y se introduce rápidamente en una bomba calorimétrica que contiene 100.0 g de agua a 21ºC. El agua se agita hasta que la temperatura deja de elevarse. La temperatura final es 21.9ºC. Suponga que el calorímetro absorbe 10 cal por cada ºC de aumento de temperatura. Calcule el calor específico del oro.
•Respuesta: 0.0314 cal/gºC
Problema
Una muestra de etanol, C2H5OH, que pesa 2.84 g, se quemó en un exceso de oxígeno dentro de una bomba calorimétrica. La temperatura del calorímetro ascendió de 25.0ºC a 33.73ºC. Si la capacidad calorífica del calorímetro era 9.63 KJ/ºC, ¿cuál es el calor de combustión de 1 mol de etanol?
• Respuesta: 1364.06 KJ/mol
Problema
Se pasa 50 g de vaporde agua a 100°C sobre 300 g de hielo a 0°C. ¿Qué temperatura alcanzará el agua que se forma?
Estudio de la entalpía
1era Unidad. Química General II
Entalpía
Es el contenido de calor a presión constante H = Qp
Es una propiedad extensiva, es decir depende de la cantidad de materia.
Es imposible medirla, lo único que sí es medible es el cambio de entalpía ΔH. Cambio de entalpía ΔH
Es el calor liberado o absorbido por un sistema a presión constante.
En el caso de las reacciones químicas se utilizan mas sistemas a presión constante que a volumen constante (calorímetros)
Cambio de entalpía ΔH
Un conjunto de reactivos dados tiene una entalpía total definida (H reactivos)
Un conjunto de productos también tiene una entalpía total definida(H productos) Por tanto el calor de reacción o cambio de entalpía es la diferencia entre ambas entalpías.
Cambio de entalpía ΔH
Al ser este valor (ΔH)propiodeuna reacción química, se le denomina cambio de entalpía de reacción. ΔHR
Estado estándar
Se refiere a la condición específica de 1 atm de presión.
A pesar de que el estado estándar NO especifica cuáles su temperatura, se utilizaran siempre valores medidos a 25ºC.
Estado estándar
Serepresentaporelsímbolo“º“juntoal símbolo de cambio de entalpía
ΔHRº Cambio de entalpía estándar de reacción
(Que es el calor absorbido o liberado a 1 atm de presión y 25ºC)
Entalpía estándar de formación
Cambio de calor que resulta de la formación de un mol de un compuesto a...
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