Introduccion A La Termodinamica

CONCEPTO DE TERMODINÁMICA

La termodinámica fija su atención en el interior de los sistemas físicos, en los intercambios de energía en forma de calor que se llevan a cabo entre un sistema y otro. A las magnitudes macroscópicas que se relacionan con el estado interno de un sistema se les llama coordenadas termodinámicas; éstas nos van a ayudar a determinar la energía interna del sistema. En resumen, el fin último de la termodinámica es encontrar entre las coordenadas termodinámicas relaciones generales coherentes con los principios básicos de la física.

SISTEMA

Es una región del universo elegida para el estudio o análisis termodinámico. La región del universo exterior del sistema con la que puede intercambiar energía, calor o trabajo es llamada ambiente, alrededores o entorno.

FRONTERA

Es el límite que señala la superficie de contacto que comparten el sistema y el ambiente. Se supone idealmente que la frontera tiene un grosor cero por lo que no contiene ni masa ni ocupa ningún volumen en el espacio. La frontera o límite de un sistema puede estar fijo o se puede mover.

ENTORNO

Es la parte del universo que no consideramos a la hora de realizar un experimento, dicho de otro modo, el complementario del sistema.

TIPO DE SISTEMA

SISTEMA AISLADO: no realiza intercambios de ningún tipo.

SISTEMA CERRADO: únicamente realiza intercambios de energía.

SISTEMA ABIERTO: Es el sistema que puede intercambiar masa y energía con su entorno.

PROPIEDADES TERMODINÁMICAS

INTENSIVAS

Una propiedad intensiva se caracteriza porque su valor no varía si dividimos el sistema en partes. Ejemplos de propiedades intensivas son la presión y la temperatura, propiedad esta última que aún no hemos definido.

EXTENSIVAS:

Una propiedad extensiva es la que varía si efectuamos una partición del sistema. Ejemplos claros de propiedades extensivas son la energía, la masa y el volumen. Si dividimos el volumen por la masa del sistema obtenemos, el volumen específico, que es una propiedad intensiva. Al dividir una magnitud extensiva por la masa se obtiene una magnitud intensiva.

FUNCIONES DEL ESTADO

Son las variables termodinámicas 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 de Gibbs (G), entre otros.

SON FUNCIONES DE ESTADO.

ENTALPÍA

Es una propiedad extensiva (depende de la cantidad de materia presente) que se puede emplear para obtener el calor absorbido o desprendido por una reacción química. La entalpía es una función de estado.

REACCIÓN ENDOTÉRMICA

Es aquella que tiene un incremento de entalpía o ΔH positivo. Es decir, la energía que poseen los productos es mayor a la de los reactivos.

REACCIÓN EXOTÉRMICA

Son aquellas reacciones que absorben calor, lo que significa que la energía de las moléculas de los productos (EP) es mayor que la energía de las moléculas de los reaccionantes (ER).

ENTROPÍA

Permite determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Es una función de estado de carácter extensivo y su valor, en un sistema aislado, Es decir no permite cambios de materia ni energía.

ENERGÍA LIBRE

La energía libre es la energía interna de un sistema, menos la cantidad de energía que no puede ser utilizada para realizar trabajo. Esta energía no utilizable está dada por la entropía de un sistema multiplicada por la temperatura absoluta del sistema.

VARIABLES DE UN ESTADO

Es una magnitud física macroscópica que caracteriza el estado de un sistema en equilibrio. Entonces, dado un sistema termodinámico en equilibrio, puede escogerse un número finito de variables de estado, tal que sus valores determinan unívocamente el estado del sistema.

CAMBIO DE ESTADO

Es aquel en el que el estado del sistema se desvía del equilibrio solamente en cantidades infinitesimales

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