Termoquimica
Enviado por 984506053 • 30 de Noviembre de 2014 • 1.551 Palabras (7 Páginas) • 158 Visitas
1. INTRODUCCIÓN A LA TERMODINÁMICA
La energía mueve a la sociedad. Los incomparables avances económicos y
tecnológicos del mundo civilizado, están directamente relacionados con el aumento
de la cantidad de energía disponible para llevar a las diversas tareas que antes eran
realizadas mediante el esfuerzo muscular del hombre. La disponibilidad de bienes y
servicios y la producción industrial en general tienen que ver con el consumo de
energía per cápita.
La termodinámica (del griego therme, “calor”; dynamis, “poder”), es la rama de la
física que describe y relaciona las propiedades físicas de la materia de los sistemas
macroscópicos, así como sus intercambios de energía; significa que la
termodinámica es la ciencia mas íntimamente relacionada con las necesidades del
hombre en la sociedad actual por su creciente consumo de energía para producir
bienes y servicios. Un concepto esencial de la termodinámica es el de sistema
macroscópico, que se define como un conjunto de materia que se puede aislar
espacialmente y que coexiste con un entorno infinito e imperturbable. Cuando un
sistema macroscópico pasa de un estado de equilibrio a otro, se dice que tiene lugar
un proceso termodinámico. Las leyes o principios de la termodinámica, descubiertos
en el siglo XIX a través de meticulosos experimentos, determinan la naturaleza y los
límites de todos los procesos termodinámicos.
Existen diferentes formas de energía: el trabajo de fricción de un bloque que se
desliza sobre un plano; la energía eléctrica, magnética, nuclear, la energía
almacenada en un fotón o cuanto de luz, la energía química de un combustible y
muchas otras; todas estas formas de energía caen en el campo del análisis
termodinámico las cuales iremos examinando en la medida que avancemos en la
temática
Los principios de la termodinámica tienen una importancia fundamental para todas
las ramas de la ciencia y la ingeniería. La termodinámica es una teoría de una gran
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Facultad de Ciencias
Departamento de Química
generalidad, aplicable a sistemas de estructura muy elaborada con todas las formas
de propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas complejas. Puesto que la
termodinámica se focaliza en las propiedades térmicas, es conveniente idealizar y
simplificar las propiedades mecánicas y eléctricas de los sistemas que
estudiaremos. En nuestro estudio de la termodinámica idealizaremos nuestros
sistemas para que sus propiedades mecánicas y eléctricas sean lo más triviales
posibles. Cuando el contenido esencial de la termodinámica haya sido desarrollado,
será una cuestión simple extender el análisis a sistemas con estructuras mecánicas
y eléctricas relativamente complejas. La cuestión esencial es señalar que las
restricciones en los tipos de sistemas considerados no son limitaciones básicas
sobre la generalidad de la teoría termodinámica y sólo se adoptan meramente para
la simplificación expositiva. Restringiremos nuestra atención a sistemas simples,
definidos como sistemas que son macroscópicamente homogéneos, isotrópicos, y
desprovistos de carga eléctrica, que son lo suficientemente grandes para que los
efectos de frontera puedan ser ignorados, y que no se encuentran bajo la acción de
campos eléctricos, magnéticos o gravitacionales.
El sistema termodinámico más simple se compone de una masa fija de un fluido
isotrópico puro no influenciado por reacciones químicas o campos externos. Tales
sistemas se caracterizan por las tres coordenadas mensurables: presión P, volumen
V y temperatura T y se llaman sistemas PVT.
2. CONCEPTOS Y DEFINICIONES FUNDAMENTALES.
2.1 Definición de sistema, entorno y universo
Un sistema puede ser cualquier objeto, cualquier cantidad de materia, cualquier
región del espacio, etc., seleccionado para estudiarlo y aislarlo (mentalmente) de
todo lo demás, lo cual se convierte entonces en el entorno del sistema, otros
autores lo llaman alrededores, Por ejemplo, cuando realizamos una reacción
química en el laboratorio, las sustancias químicas generalmente constituyen el
sistema. El sistema y su entorno forman el universo. La envoltura imaginaria que
encierra un sistema y lo separa de sus inmediaciones (entorno) se llama frontera o
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interfase del sistema y puede pensarse que tiene propiedades especiales que
sirven para: a) aislar el sistema de su entorno o para b) permitir la interacción de
un
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