Conceptos De Termodinamica

Unidad II: Termodinámica Química

Propiedades, Sistemas y Variables de Sistema.

Cualquier característica de un sistema se denomina se denomina propiedad. Algunos ejemplos son la presión, temperatura, volumen, masa, viscosidad, coeficiente de expansión térmico, reversibilidad entre otros. Existen dos tipos de propiedades:

- Intensivas: son aquellas que no dependen de la masa del sistema. Por ejemplo: temperatura, presión, densidad.

- Extensivas: son aquellas que si dependen de la masa o extensión del sistema. Por ejemplo: masa y volumen.

Un sistema es una cantidad de materia o una región en el espacio elegida para el estudio. La masa o región fuera del sistema recibe el nombre de alrededores. La superficie real o imaginaria que separa al sistema se llama frontera. Existen 3 tipos de sistemas:

Aislado es el sistema que no puede intercambiar materia ni energía con su entorno.

Cerrado es el sistema que sólo puede intercambiar energía con su entorno, pero no materia.

Abierto es el sistema que puede intercambiar materia y energía con su entorno.

Las variables termodinámicas son las que caracterizan a un sistema termodinámico

Variables de estado: Son las propiedades macroscópicas, esto es que se refieren al comportamiento global de un número elevado de partículas, y que definen el estado del sistema termodinámico. En Termodinámica Clásica cinco variables de estado fundamentales son el objeto de su interés tales como la concentración (C), la presión (P), el volumen (V) y la temperatura (T), la energía interna (U) y la entropía (S). Además de estas en termodinámicas encontramos variables de estado derivadas de estas fundamentales como la Entalpía (H), Energía libre de Helmholtz (A) y Energía libre de Gibbs (G).

Variables de transferencia: Tienen valor cero a no ser que ocurra un proceso termodinámico en el cual la energía es transferida a través de la frontera o límite del sistema. Debido a que la transferencia a través del límite de un sistema representa un cambio en el sistema, las variables de transferencia no están asociadas con un estado del sistema sino con un cambio en el estado del sistema. Por ejemplo, una variable de transferencia termodinámica es el trabajo (W).

Así mientras las variables de estado son características de un sistema en estado de equilibrio térmico, las variables de transferencia son características de un proceso en la cual la energía es transferida entre el sistema y su entorno.

La energía se manifiesta de diferentes maneras, recibiendo así diferentes denominaciones según las acciones y los cambios que puede provocar. Algunos tipos de energía son:

Energía mecánica: relacionada con la posición y el movimiento del cuerpo, y que se divide en estas dos formas:

- Energía cinética, que se manifiesta cuando los cuerpos se mueven. Es decir, es la energía asociada a la velocidad de cada cuerpo. Se calcula con la fórmula: E c= ½ m • v 2

Donde m es la masa (Kg), v la velocidad (m/s) y E c la energía cinética (J=Kg•m 2 /s 2 )

- Energía potencial, que hace referencia a la posición que ocupa

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