2. ¿QUE ES LA ENERGIA?
EJEMPLO
Cuando alguien se siente cansado suele decir:
!!! NO TENGO ENERGIA ¡¡¡
La energía no tiene sabor, color,
Forma etc.
3. La energía es la capacidad para realizar trabajo
- La energía radiante proviene del Sol y es la
fuente de energía primaria de la Tierra.
- La energía térmica es la energía asociada con el
movimiento arbitrario de átomos y moléculas.
- La energía química es la energía almacenada
dentro de los enlaces de las sustancias químicas.
- La energía nuclear es la energía almacenada
dentro del núcleo por los neutrones y protones en
el átomo.
.
4. Casi todas las reacciones químicas absorben o producen energía,
generalmente en forma de calor. El calor es la transferencia de energía
térmica entre dos cuerpos que están a temperaturas diferentes.
Ojo el calor no es lo mismo que energía térmica.
Generalmente se habla de calor absorbido o calor liberado para describir los
cambios energéticos que ocurren durante un proceso.
Cambios de energía en reacciones químicas
La temperatura es una medida de la energía
térmica
900C
temperatura = energía térmica
5. El sistema es la porción específica del universo que es de
interés en el estudio.
Sistema abierto: puede intercambiar masa y energía, por lo
general en forma de calor, con su alrededor.
Sistema cerrado: Permite transferencia de energía pero no
de masa
Sistema aislado: No permite transferencia de masa ni de
energía.
6.2
6. La termoquímica es el estudio de cambio de calor de
reacciones químicas.
El sistema es la porción específica del universo que es de
interés en el estudio.
abierto
masa y energíaIntercambio:
cerrado
energía
aislado
nada
6.2
7. Un proceso exotérmico es cualquier proceso que emite calor -
transfiere la energía térmica del sistema al entorno o vecindad.
Un proceso endotérmico es cualquier proceso en el que el
entorno tiene que suministrar calor al sistema.
2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (l) + energía
H2O (g) H2O (l) + energía
Energía + 2HgO (s) 2Hg (l) + O2 (g)
6.2
Energía + H2O (s) H2O (l)
9. La termoquímica es parte de un amplio tema llamado termodinámica
que es el estudio de la interconversión del calor y otras clases de
energía.
Las funciones de estado son las propiedades que están determinadas por
el estado físico del sistema, independientemente de cómo se alcanzó esa
condición.
La energía potencial del excursionista 1 y el
excursionista 2 es la misma aun cuando ellos
tomaron caminos diferentes.
energía, presión, volumen, temperatura
6.3
E = Efinal - Einicial
DP = Pfinal - Pinicial
DV = Vfinal - Vinicial
DT = Tfinal - Tinicial
10. Primera Ley de Termodinámica - la energía
puede ser convertida de una forma a otra, pero no
puede ser creada o destruida.
DEsistema + DEentorno = 0
o
DEsistema = -DEentorno
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
Reacción química exotérmica
6.3
Energía química liberada por combustión = Energía absorbida por el entorno
sistema entorno
11. Expresión matemática de la primera ley DEsistema
6.3
DE = q + w
DE es el cambio en la energía interna del sistema
q es el cambio de calor entre el sistema y el entorno
w es el trabajo hecho por el sistema
w = -PDV cuando un gas se expande en contra de una presión
externa constante
DE = q + w
12. Trabajo: Se define como W = F.d = P.V
Calor y trabajo
El trabajo realizado depende de la magnitud de la presión.
Si P es cero( ósea si el gas se expande en vacío ) el
trabajo realizado será nulo. Si P es positivo entonces el
trabajo será -PV.
13. Si un sistema pierde calor hacia los alrededores o realiza
un trabajo sobre los alrededores es de esperar que su
energía interna disminuya, pues ambos son procesos que
consume energía por esta razón tanto q como W son
negativos.
14. Ejemplo
Cierto gas se expande de un volumen de 2 a 6 L a
temperatura constante. Calcule el trabajo realizado por el
gas si la expancion ocurre: a) contra el vacio y b) contra
una presión constante de 1.2 atm.
a) Debido a que la presión externa es cero
b) Debido a que la presión externa es 1.2 atm.
15. calor
Ejemplo:
El trabajo realizado cuando se comprime un gas en un cilindro, es de
462 J. Durante el proceso hay una transferencia de calor de 128J del
gas hacia los alrededores. Calcule el cambio de energía para este
proceso.
Rpta:El trabajo de
comprensión es positivo y
debido a que el gas libera
calor, el valor de q es
negativo. Se tiene:
