TERMODINAMICA

LIBRO: INTRODUCCIÓN A LA TERMODINÁMICA – SMITH

CAPITULO II: PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA Y CONCEPTOS BÁSICOS

ENERGÍA INTERNA

Este término se refiere a la energía de las moléculas que forman la sustancia, las cuales se encuentran en movimiento continuo y tienen energíacinética de traslación, con excepción de las moléculasmonoatómicas que también poseen energíacinética de rotación y vibración interna. La adición de calor a la sustancia aumenta esta actividad molecular, provocando un aumento de la energía interna.

La energía interna también incluye a la energía potencial resultante de las fuerzas intermoleculares. Así como a escala su molecularexisteenergía de enlace asociadas con los electrones y los núcleos de los átomos, estas fuerzas resultantes de la energía de enlaces mantienen a los átomos unidos como moléculas.

Aunque se desconocen los valores absolutos de la energíainterna, este hecho no representa ninguna desventaja en el análisistermodinámico, ya que solo se necesitan los cambios de la energía interna.

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

Al ser el calor y la energía interna como formas de energía sugiere una generalización de la ley de la conservación de la energíamecánica, esta generalización puede extenderse a otras formas de energía, tales como la energía superficial, la energía eléctrica y la energía magnética.

“Aunque la energía tome muchas formas, la cantidad total de energía es constante, y cuando la energía desaparece en una forma, aparece simultáneamente de otras formas”

Al aplicar la primera ley a un proceso dado, la esfera de influencia del proceso se divide en dos partes, el sistema y sus alrededores. La parte donde se lleva a cabo el proceso se toma como sistema, las ecuación de la termodinámica se escriben con referencia a un sistema bien definido.

En su forma mas básica se define la primera ley como:

∆(Energia del sistema)+∆(Energia de alrededores)=0

Donde “∆” significa cambios en las cantidades de energías

Los cambios en el sistema pueden darse en su energía interna, en su energía potencial o cinética.

La energía se guarda en forma de energía cinética, potencial e interna; estas residen en los objetos materiales y existen debido a la posición, configuración y movimiento de la materia.

Todo el intercambio de energía entre un sistema y sus alrededores se hace como calor y trabajo, y el cambio en la energía total de los alrededores es igual a la energía neta trasferida hacia o desde el como calor o trabajo.

∆(Energia de alrededores)=±Q±W

Donde: Q= calor y W= trabajo

La selección de signos depende de la dirección del trasporte considerada como positiva.

El cambio de energía del sistema también puede desarrollarse para mostrar cambios de energía en distintas formas. Si la masa del sistema es constante y sola participan cambios en las energías interna, cinética y potencial.

∆(Energia de sistema)=∆U^t+∆Ek+∆Ep

Donde U^t es la energía interna total del sistema.

Con esto la ecuación puede escribirse como:

∆U^t+∆Ek+∆Ep=Q+W

Y en los sistemas cerrados:

∆U^t=Q+W

ENTALPÍA

La Entalpía es la cantidad de energía de un sistema termodinámico

...