1. Sistema
1.1. Parte macroscópica y delimitada del universo que es objeto de estudio.
1.2. Puede ser aislado, cerrado o abierto.
1.3. Proceso exotérmico
1.3.1. Se da cuando un sistema transfiere energía térmica a los alrededores.
1.4. Proceso endotérmico
1.4.1. Se da cuando un sistema absorbe calor de los alrededores.
2. Calor
2.1. Cuando dos cuerpos con diferente temperatura se ponen en contacto, alcanzan el equilibrio térmico a una temperatura intermedia.
2.2. El calor es la transferencia de energía involucrada en este proceso.
2.3. El calor transferido es proporcional a la variación de la temperatura.
2.4. q = Δ E + P ΔV
2.5. Calor específico
2.5.1. Calor necesario para aumentar en 1°C la temperatura de 1 g de una sustancia. q= Ce m ΔT
2.6. Capacidad calorífica
2.6.1. Calor que se requiere para aumentar la temperatura de un objeto. C= q / ΔT
3. Estado termodinámico
3.1. Valores de las propiedades macroscópicas de un sistema.
3.1.1. La termodinámica estudia los cambios de estas propiedades.
3.2. Cuando estas propiedades varían, se dice que el estado termodinámico ha cambiado (a este cambio se le llama proceso).
3.2.1. Por ello, se puede afirmar que su energía interna también ha cambiado.
3.3. Procesos
3.3.1. Reversible: Ocurre en una sucesión de estados en equilibrio, es posible en cualquier momento regresar al estado inicial.
3.3.2. No reversible: El cambio ocurre rápidamente y no se puede volver al estado original.
3.4. Función de Estado
3.4.1. Propiedad cuyo valor solo depende del estado.
3.4.2. Ej: Energía, Presión, Volumen, Temperatura.
3.5. Existen dos formas en las que se pueden llevar a cabo una reacción química
3.5.1. Recipiente cerrado, donde V=0: qv = Δ E
3.5.2. Recipiente abierto con P=Cte: qp = Δ E + P ΔV qp = ΔH = Δ E + P ΔV (H = Entalpía)
3.6. Estado termodinámico estándar
3.6.1. Forma más estable, a una presión de 1 atm, 25 °C y una concentración de 1 M (para las soluciones).
4. Convención de Signos
4.1. Criterios estandarizados para definir el sentido de la transferencia de energía.
4.2. Positivo
4.2.1. Calor y/o trabajo ingresan al sistema.
4.3. Negativo
4.3.1. Calor y/o trabajo salen del sistema.
5. Energía
5.1. Capacidad para suministrar calor o para generar trabajo.
5.2. Joule: Energía necesaria para mover un kilogramo de masa una distancia de un metro.
5.2.1. 1 J = 1 N.m = 1 kg.m²/s²
5.3. Calorías: Cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura en 1°C de 1 gramo de agua.
5.3.1. 1 cal = 4.184 J
5.4. Ley de Conservacion de la Energía:
5.4.1. La energía no se crea ni se destruye, solo se convierte de una forma a otra.
5.5. Energía Interna
5.5.1. Suma de todas las energías (cinética y potencial) de cada molécula, átomo o ión que pertenece a un sistema.
5.6. Un sistema intercambia energía con sus alrededores ya sea porque transfiere calor o porque realiza trabajo.
5.6.1. Δ E = q + w Δ E = q - P ΔV
6. Primera Ley de la Termodinámica
6.1. La energía interna total de un sistema aislado se mantiene constante.
6.1.1. En la práctica, esto no es posible, por lo cual: ΔE sistema = Ef- Ei
7. Trabajo
7.1. Energía transferida cuando un objeto se desplaza contra una fuerza que se le opone.
7.2. W= (-P) (ΔV)
8. Ecuación termoquímica
8.1. Representación de un proceso termodinámico, generalmente químico
8.2. Ley de Hess
8.2.1. El cambio total de entalpía (H) de una reacción es igual a la suma de los cambios de entalpía para las etapas individuales.
8.3. Calor estándar de formación
8.3.1. Es el cambio de entalpía (ΔHf°) para la formación de un mol de una sustancia en su estado estándar, a partir de los elementos que los constituyen en sus estados estándar.
8.4. Calor estándar de reacción
8.4.1. Se obtiene restando la suma de los calores de formación de todos los productos menos la de todos los reactantes, con cada calor de formación multiplicado por el coeficiente de esa sustancia en la ecuación balanceada.