termoinamica

TERMODINÁMICA
QUÍMICA

Unidad 1:

Conceptos básicos y Gases Ideales
Licenciaturas en IQI, QI, IIL, IA, IB. 2º Semestre.
IQI. Alejandro Estrella Gutiérrez, M. en C.
Facultad de Ingeniería Química, UADY

Conceptos generales
Fisicoquímica. Estudio de los principios físicos fundamentales que gobiernan las
propiedades y el comportamiento de los sistemas químicos.
MicroscópicoConcepto
molecular

Macroscópico

Estudia
propiedades de la
materia a gran
escala

Sistemas químicos

Termodinámica. Ciencia macroscópica que estudia las relaciones entre las
diferentes propiedades de equilibrio de un sistema y los cambios que
experimentan las diferentes propiedades de equilibrio de un sistema.

Importancia de la Termodinámica
En la vida cotidiana:
 El bombeo de lasangre desde el corazón a todo el cuerpo.
 Cambios energéticos dentro de las células; intercambio de calor entre el
cuerpo y el ambiente.
 Las estufa, la calefacción, el aire acondicionado, una olla de presión,
humidificadores.
En la industria química:
 Equilibrio líquido – vapor en el proceso de destilación.
 Termodinámica de soluciones para extracción líquido – líquido.
 En balancesde energía, para cambios energéticos en las corrientes de
procesos.
 En cinética química para la determinación de las velocidades de reacción y
constantes de equilibrio, que son importantes en el diseño de reactores y
bioreactores.

Conceptos generales
Termodinámica. Es el estudio del calor, el trabajo, la energía y los cambios que
provocan en los estados de los sistemas. Se puededecir que estudia las
propiedades macroscópicas de un sistema.
Cuando usamos la termodinámica para analizar cambios de energía,
concentramos nuestra atención en una parte limitada y bien definida del
universo. La porción que separamos para estudiarla se llama sistema; todo lo
demás se denomina entorno.

Conceptos generales
Los sistemas pueden ser:
1. Cerrados. Es aquel que tiene una masafija y
ninguna otra puede cruzar la frontera. Pero la
energía en forma de calor o trabajo si puede
cruzar la frontera y el volumen no tiene que ser
fijo.
2. Aislado. Si como en el caso anterior incluso la
energía no puede entrar o salir de la frontera.
3. Abierto. Es una región en el espacio elegida
apropiadamente. Tanto la masa como la energía
pueden cruzar las fronteras.

Conceptosgenerales
Un sistema puede estar separado de sus alrededores por varios tipos de
paredes. Una pared puede ser rígida o no rígida (es decir, móvil). Puede ser
permeable o impermeable, donde el término “impermeable” significa que no
permite el paso de materia a su través. Por último, una pared puede ser
adiabática o no adiabática.
Una pared adiabática es la que no conduce
en absoluto el calor,mientras que una pared
no adiabática conduce el calor.

Conceptos generales
La termodinámica estudia sistemas en equilibrio.
Un sistema aislado está en equilibrio cuando sus propiedades macroscópicas
permanecen constantes en el tiempo.
Un sistema no aislado está en equilibrio si se cumplen las dos condiciones
siguientes: (a) Las propiedades macroscópicas del sistema permanecenconstantes a lo largo del tiempo; (b) cuando se suprime el contacto entre el
sistema y sus alrededores no hay cambio alguno en las propiedades del
sistema.

Conceptos generales
El concepto de equilibrio puede concretarse en los tres tipos siguientes.
Para que exista equilibrio mecánico, tanto las fuerzas que actúan sobre el
sistema como las existentes en su interior deben estar equilibradas.Para que exista equilibrio material no deben existir reacciones químicas
globales en el sistema, ni haber transferencia neta de materia desde una parte
del sistema a otra o entre el sistema y sus alrededores.
Para que se dé el equilibrio térmico entre un sistema y sus alrededores no debe
existir variación en las propiedades del sistema o de los alrededores cuando
están separados por una pared...