Termodinamica

TERMODINAMICA

Para Química La termodinámica se define como una ciencia macroscópica que estudia el calor, el trabajo, la energía y los cambios que ellos producen en los sistemas.

Se basa en una serie de principios, llamados Principios de la Termodinámica, que son enunciados axiomáticamente, y que se basan en las observaciones de la naturaleza. A partir de estos Principios, mediante unos desarrollos matemáticos sencillos, se obtienen unas leyes que pueden considerarse fiables, ya que no se han encontrado en la naturaleza situaciones que los contradigan.

La Termodinámica Química, por tanto estudia de forma macroscópica fenómenos químicos y físicos que ocurren con las sustancias de nuestro mundo material.

Actualmente se están aplicando estos principios macroscópicos en fenómenos a nivel microscópico, pero tratados estadísticamente.

CALOR: Esta se define como la forma de energía que se transfiere entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas, pero en termodinámica significa transferencia de energía.

Trabajo: Por definición básica el trabajo es un tránsito de energía, y se define como: (W=F.d=F.d.cos ). Donde (F) es el modulo de la fuerza, (d) es el desplazamiento y ( ) es el angulo que forman entre si el vector fuerza y el vector desplazamiento.

Energia: Se define como la capacidad para realizar un trabajo.

Sistema: Un sistema puede ser cualquier objeto, cualquier cantidad de materia, cualquier región del espacio, etc. ( SISTEMA + ENTORNO = UNIVERSO )

PRIMERA LEY DE TERMODINAMICA

También conocido como principio de conservación de la energía para la termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará. Visto de otra forma, esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna. Fue propuesta por Antoine Lavoisier.

La ecuación general de la conservación de la energía es la siguiente:

(Eentra − Esale = ΔEsistema).

SEGUNDA LEY DE TERMODINAMICA

Esta ley regula la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrarse en un pequeño volumen). También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. De esta forma, La Segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio. Esta ley apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada entropía tal que, para un sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la variación de la entropía siempre debe ser mayor que cero.

Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos a temperatura más alta a aquellos de temperatura más baja.

REACCION EXOTERMICA Y ENDOTERMICA

Se denomina reacción exotérmica a cualquier reacción química que desprende calor. Se da principalmente en las reacciones de oxidación. Cuando esta es intensa puede dar lugar al fuego.

Reacción exotérmica: Libera energía al medio ambiente (el sistema entrega calor l medio ambiente).

Se denomina reacción endotérmica a cualquier reacción química que absorba calor.

Reacción endotérmica: Absorbe energía del medio ambiente ( el sistema absorbe calor del medio ambiente ).

...