Termoquimica

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Termoquímica

Termodinámica es la parte de la física que estudia los intercambios 
de calor y trabajo que acompañan a los procesos fisicoquímicos. Si 
estos son reacciones químicas, la parte de ciencia que los estudia se 
llama termoquímica.

Sistema termodinámico: porción del universo que se toma para su 
estudio.Entorno: la porción del universo que no constituye el sistema 
(resto del universo).
SISTEMA + ENTORNO = UNIVERSO
Sistema  y  entorno  pueden  interactuar  entre  sí  intercambiando 
materia y energía.

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Termoquímica

➢ Sistema abierto: intercambia materia y energía.
➢ Sistema cerrado: intercambia energía pero no materia.➢ Sistema aislado: no intercambia ni materia ni energía.
Fase  es  la  región  de  un  sistema  que  presenta  una  composisición  y 
propiedades homogéneas. Según esto:
➢Sistemas  homogéneos:  constan  de  una  sola  fase  (como  una 
reacción donde todos los componentes sean gases).
➢Sistemas  heterogéneos:  constan  de  más  de  una  fase  (la 
descomposición del carbonato cálcico).

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La descripción del estado de un sistema implica conocer el valor de 
sus propiedades (composición, presión, densidad, temperatura,...). 
A cada una de estas propiedades o características del sistema se le 
llama variable termodinámica.
●Variables  extensivas:  dependen  de  la  cantidad  de  materia  (masa, 

volumen...)
intensivas:  no  dependen  de  la  cantidad  de materia 
(densidad, concentración...)

●Variables 

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Termoquímica

Variables  o  funciones  de  estado:  dependen  sólo  del  estado  del 
sistema y no del proceso experimentado para alcanzar ese estado.
Transformación o proceso termodinámico: variación en el estado de 
un sistema; el sistema cambia, pasando de un estado inicial a un estado final.
●Procesos reversibles: transcurren a través de múltiples estados de 

equilibrio.
●Procesos irreversibles: transcurren en un sentido único.
Procesos isotérmicos: se mantiene constante la temperatura.
➔ Procesos isobáricos: se mantiene constante la presión.
➔ Procesos isocóricos: se mantiene constante el volumen.
➔ Procesos adiabáticos: transcurren sin intercambio de calor.
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Termoquímica

En un proceso termodinámico, el sistema puede intercambiar calor, 
Q, con el entorno, de forma que:
● el sistema modifica su temperatura:
● el sistema cambia de estado:

Q=m C e  T

Q=m L f
Q=m L v

Donde
C e es el calor específico de la sustancia. (J/kg∙K)
Lf es el calor latente de fusión. (J/kg)
Lves el calor latente de vaporización. (J/kg)

1 cal = 4,18 J

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Termoquímica

Cuando  intervienen  gases,  se  pueden  producir  cambios  en  la 
presión  y  en  el  volumen.  El  trabajo de  expansión  originado en un 
sistema  gaseoso  se  calcula  en  función  de  las  variables  presión  y 
volumen.  (El  trabajo  es  negativo  porque  lo  realiza  el sistema  a  costa  de  su 
propia energía).
p

p

d W = −F dx = − p S dx = − p dV

S

S

dx
V2

V1
p=

V2

F
S

W =−∫V p dV
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Proceso
Isocórico
Isobárico

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Termoquímica
Trabajo (W)

Condición

V2

V = cte
p = cte

W =−∫V p dV = 0
1

V2

V2

1

1

W =−∫V p dV = − p∫V dV = − pV 2−V 1 
V2Isotérmico

T = cte

n RT
dV =
V
V
dV
= −n R T ln 2
V
V1
V2

W =−∫V p dV = −∫V
1

V2

−n R T ∫V

1

1

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Termoquímica
El trabajo no es una función de estado

P
P1

1

P
P1

a

1

b
P2

2
V1

V2 V

a: expansión a p cte.
b: disminución de p a V cte.

P
P1
d

c
P2

2
V1

1

V2 V...