Primer principio

1. 6.3 PRIMER PRINCIPIO DE LA
TERMODINÁMICA
Una relación para el trabajo, el calor y la energía
interna
Química

2. La energía interna, U
Energía cinética de
las moléculas o
átomos de todo el
sistema
Energía potencial
intermolecular e
intramolecular debida
a la Energía de enlace
Si entra energía,
en forma de calor
la variación de la
U será positiva
Si sale energía en
forma de calor, la
variación de la U
será negativa

3. A.7. Calcula el trabajo de expansión que tiene lugar en la
combustión completa de dos moles de octano en condiciones
normales.

4. Primer principio de la Termodinámica
La cantidad de calor comunicada a un sistema es igual al trabajo
realizado por él más la variación de su energía interna
Δ푈 = 푞 + 푊
Convenio de
signos

5. Calor a volumen constante
Si no cambia el volumen,
isócoro, la variación de
energía interna
Δ푈 = 푞 − 푝 · Δ푉 = 푞푣
La variación de energía
interna coincide con el
calor intercambiado qv
(función de estado)

6. Calor a presión constante. La entalpía
Reacciones en recipientes abiertos, presión constante
Δ푈 = 푞 + 푊푒푥푡
Δ푈 = −푊푖푛푡 + 푞
Δ푈 = −푝Δ푉 + 푞푝
푞푃 = Δ푈 + 푝Δ푉
Primer principio
Trabajo de compresión
Despejamos qp
푞푝 = Δ 푈 + 푃푉
퐻 = 푈 + 푝 · 푉
qp Puede expresarse como una
variación de una función de estado
Se define la entalpía como:
Y por tanto el calor qp 푞푝 = Δ 푈 + 푃푉 = Δ퐻

7. A.8. ¿En qué casos coincidirán H y V?
A.9. ¿Cuál es la relación de H con el número de moles?
A.10. ¿Cuál es la relación de qp y qV con el número de moles?

8. A.11. La vaporización de un mol de Mercurio a 350 y presión
constante absorbe 270 J/g. El sistema realiza trabajo sobre el
entorno, a causa de la variación de volumen que tiene lugar
cuando el líquido pasa a vapor. Calcular:
a) El trabajo realizado por un mol de líquido, a presión
constante, sabiendo que su volumen a 350 C es de 0,0187 L,
si suponemos que el vapor se comporta como un gas ideal,
realiza el cálculo por los dos procedimientos
• A partir de la definición de trabajo W=P·V
• A partir de la aproximación W=R·T·n
b) H y U para este proceso
Datos: R=0,082 atm·L·mol-1·K-1=8,13 J·mol-1·K-1, 1 atm=101325 Pa
Sol: a1)W=5,1744 kJ; a2) W=5,1709 kJ; b) H=54,1 kJ; U=48,9 kJ;