1. conceptos básicos
1.1. ¿Qué significa?
1.1.1. termo=calor
1.1.2. dinámica=movimiento
2. propiedades o funciones de estado
2.1. físicas
2.1.1. son factibles de medir sin cambiar la identidad y la composición de la sustancia
2.1.1.1. ej:color, olor, densidad, punto de fusión, punto de ebullición y dureza.
2.2. químicas
2.2.1. describen la manera en que una sustancia puede cambiar o reaccionar para formar otras sustancias.
2.2.1.1. ej: inflamabilidad
2.3. + propiedades
2.3.1. propiedades intensivas: no dependen de la cantidad de muestra que se está examinando
2.3.1.1. ej: T°, punto de fusión, densidad
2.3.2. propiedades extensivas: dependen de la cantidad de la muestra
2.3.2.1. ej: masa y volumen
2.4. función de estado
2.4.1. se determina especificando su condición o su estado actual (en términos de temperatura, presión, volumen, entre otras propiedades).
2.4.1.1. no depende de la historia específica de la muestra, solo de su condición actual
2.4.2. cambio que experimenta la magnitud de un cuerpo u objeto respecto a su estado final e inicial
2.4.3. (Cambio = Magnitud de la propiedad final – Magnitud de la propiedad inicial)
2.4.3.1. ∆X = X final - X inicial
2.4.3.2. x=magnitud que se desea conocer
3. sistema entorno y universo
3.1. sistema termodinámico
3.1.1. ¿qué es?
3.1.1.1. parte del universo que se escoge para estudiarlo termodinámicamente
3.1.2. se intercambia energía
3.1.3. clasificación
3.1.3.1. abierto: intercambia masa y energía
3.1.3.1.1. ej: olla con agua hirviendo
3.1.3.2. cerrado: se intercambia energía, pero no materia
3.1.3.2.1. ej: olla con agua hirviendo pero tapada herméticamente
3.1.3.3. aislado: no intercambia ni energía ni masa
3.1.3.3.1. ej: termo
3.1.3.4. clasificación de límites o paredes de un sistema
3.1.3.4.1. móviles: se puede mover
3.1.3.4.2. inmóviles: no se desplazan, no permiten cambio de volumen del sistema
3.1.3.4.3. diatérmica: permiten el paso de energía térmica
3.1.3.4.4. adiabática: no permiten el paso de energía térmica
3.1.3.4.5. permeable: permiten el paso de materia
3.1.3.4.6. impermeable: no permite el paso de materia
4. conceptos y unidades de energía
4.1. conceptos
4.1.1. energía
4.1.1.1. ¿qué es?
4.1.1.1.1. magnitud cuya unidad de medida es el joule (J).
4.1.1.1.2. propiedad asociada a los objetos y sustancias, y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza
4.1.1.1.3. está presente en los cambios químicos
4.1.1.1.4. está en constante transformación
4.1.2. tipos de energías: energía térmica, energía eléctrica, energía radiante, energía química, energía nuclear.
4.1.3. RECORDATORIO: energía cinética es energía disponible como consecuencia del movimiento de un objeto y la energía potencial es la energía capaz de generar un trabajo, como consecuencia de la posición de un cuerpo.
4.1.4. calor
4.1.4.1. forma de energía que se manifiesta transmitiéndose de un cuerpo de mayor T° a uno de menos T°
4.1.4.2. se representa con la letra q
4.1.4.3. si las T° de los cuerpos son iguales, transmisión de calor q=0
4.2. a. Trabajo
4.2.1. El trabajo (W) que efectuamos al mover el objeto contra la fuerza es igual al producto de la fuerza (F), por la distancia (d) que lo movemos
4.2.1.1. W = F ⋅ d (q)
4.2.1.2. cuando realizamos el trabajo, nosotros también liberamos calor, por lo que nos obliga a gastar energía en dos formas: trabajo realizado sobre el objeto y calor liberado al entorno
4.3. b. Calor
4.3.1. b.1 Calorimetría
4.3.1.1. mide el flujo de calor
4.3.1.1.1. calorímetro lo mide
4.3.1.2. calor específico y capacidad calorífica
4.3.1.2.1. capacidad calorífica (C): cantidad de energía que puede absorber un cuerpo
4.4. c. Unidades de energía
4.4.1. calorías (cal)
4.4.1.1. cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 g de agua en 1 °C
4.4.1.2. 1 kcal = 1000 cal
4.4.2. 1 cal = 4,184 J así 1 kcal = 4 184 kJ
4.4.3. joule (j)
4.4.3.1. es la unidad de energía
4.4.3.2. 1J = 1 kg m2/s2
4.4.3.2.1. deriva directamente de las unidades que se emplean para medir energía cinética y potencial
4.4.3.3. 1 kiloJoule=1000 J
4.4.4. la energía, el trabajo y el calor son conceptos diferentes, se pueden expresar en las mismas unidades.
4.5. d. energía interna
4.5.1. energía interna del sistema (U)
4.5.1.1. que corresponde a una función de estado.
4.5.1.2. es la energía total de un sistema, es la suma de todas las energías cinéticas (Ec) y energías potenciales (Ep) de sus partes componentes
4.5.1.3. el cambio de energía interna (∆U ) es la diferencia entre la energía interna del sistema al término de un proceso y la que tenía al principio
4.5.1.3.1. ∆U = U(final) - U(inicial)
4.5.1.3.2. La energía interna de un sistema cambia cuando se realiza transferencia térmica en forma de calor o trabajo.
4.5.1.4. primera ley de la termodinámica
4.5.1.4.1. relación entre cambio de energía interna (∆U), calor (q) y trabajo (w)
4.5.1.4.2. ∆U = q + w
4.5.1.4.3. desde el entorno al sistema
4.5.1.4.4. desde el sistema al entorno
4.5.1.4.5. Cuando el calor (q) absorbido por el sistema y el trabajo (w) efectuado sobre el sistema son cantidades positivas, contribuyen a aumentar el cambio de energía interna del sistema ∆U = q + w
4.5.1.4.6. proceso endergónico
4.5.1.4.7. proceso exergónico
4.5.1.4.8. ejercicio: “Cuando se encienden los gases hidrógeno y oxígeno en un cilindro cerrado, se produce una reacción química, producto de la cual el sistema libera 1150 J de calor al entorno. Además, la reacción hace que un pistón ubicado en la parte superior del sistema se eleve al expandirse los gases calientes. El gas en expansión efectúa 480 J de trabajo sobre el entorno al empujar el pistón contra la atmósfera. ¿Cuál es el cambio de energía interna del sistema?”
4.5.1.4.9. a) ENTALPÍA (H)