Sobre algunos aspecto de la termodinamica

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA
ANTONIO JOSÉ DE SUCRE
AMPLIACIÓN GUARENAS
ESCUELA: RELACIONES INDUSTRIALES
Guarenas, noviembre del 2015

2. Conductividad térmica
La conductividad térmica es una propiedad física que describe la
capacidad de un material de transferir calor por conducción, esto es, por
contacto directo y sin intercambio de materia. Es una magnitud intensiva (no
depende de la cantidad de materia) y la propiedad inversa es la resistividad
térmica. La energía térmica siempre fluye de forma espontánea de mayor a menor
concentración, esto es, de caliente a frío. Esto implica que la transmisión de calor
por conducción se da de un cuerpo a otro que está a menor temperatura o entre
zonas de un mismo material pero con temperatura diferente.

3. La conductividad térmica es una propiedad de los materiales que
valora la capacidad de transmitir el calor a través de ellos. Es elevada en metales
y en general en cuerpos continuos, es baja en polímeros. y muy baja en algunos
materiales especiales como la fibra de vidrio, que se denominan por ello aislantes
térmicos. Para que exista conducción térmica hace falta una sustancia, de ahí que
es nula en el vacío ideal, y muy baja en ambientes donde se ha practicado un
vacío bajo.
El coeficiente de conductividad térmica (λ) caracteriza la cantidad de
calor necesario por m2, para que atravesando durante la unidad de tiempo, 1 m de
material homogéneo obtenga una diferencia de 1 °C de temperatura entre las dos
caras. Es una propiedad intrínseca de cada material que varía en función de la
temperatura a la que se efectúa la medida, por lo que suelen hacerse las
mediciones a 300 K para poder comparar unos elementos con otros. Cuando el
elemento no es homogéneo, pero su heterogeneidad se distribuye
uniformemente, como por ejemplo, un muro de ladrillo con juntas de mortero, se
obtiene en laboratorio un λ útil, media ponderada de los coeficientes de cada
material.
Conductividades térmicas de los materiales

4. Material λ Material λ Material λ
Acero 47-58 Corcho 0,03-0,04 Mercurio 83,7
Agua 0,58 Estaño 64,0 Mica 0,35
Aire 0,02
Fibra de
vidrio
0,03-0,07 Níquel 52,3
Alcohol 0,16 Glicerina 0,29 Oro 308,2
Alpaca 29,1 Hierro 80,2 Parafina 0,21
Aluminio 237 Ladrillo 0,80 Plata 406,1-418,7
Amianto 0,04
Ladrillo
refractario
0,47-1,05 Plomo 35,0
Bronce 116-186 Latón 81-116 Vidrio 0,6-1,0
Zinc 106-140 Litio 301,2 Cobre 372,1-385,2
Madera 0,13
Tierra
húmeda
0,8 Diamante 2300
Titanio 21,9
Conductividades térmicas de diversos materiales en
W/(K·m)

5. Los electrolitos son ácidos, bases o sales, compuestos con los cuales es
más fácil, debido a su estructura, romperlos enlaces para producir la disociación
ACIDOS FUERTESEn su interacción con el agua, los ácidos se disocian
suministrando iones hidrogeno, los cuales, son simples protones.
Si el ácido es fuerte, ladisociación se produce al 100%, como es el caso del HCl:
HCl---H20----- H+ + Cl- El grado de disociación no es el mismo para cada etapa, sino
que va disminuyendo gradualmente.
BASES FUERTESLadisociación de las bases se verifica con suministro de
hidroxiliones ( iones hidroxilo: OH-). Al igual que los acidos, cuando una base se
disuelve en agua, algunas moleculas o todas, pueden disociarsedependiendo de la
naturaleza de la base SALES Las sales se disocian suministrando uno o más iones
metálicos positivos y uno o más iones negativos.
¿DISOCIACION DE ELECTROLITOS FUERTE, ACIDO
FUERTE,BASE FUERTE SOLUBLE Y SALES.?

6. Los electrólitos débiles son aquellos que se disocian muy poco.
Son los acidos debiles y bases debiles. Es decir que en la mayoria de sus
moleculasno se separan en iones. Tal es el caso de acidos debil y bases
debil.
Acido debil: Acido acetico.Base debil: Hidroxido de amonio.
Los electrolitos debiles poseen la llamada constante de ionizacion.El
porcentaje o grado de disociación o ionizacion, de un ácido o una base
débil se define como la fracción de mol que se encuentra disociado el ácido
o la base débil.
Los ácidos débiles presentan unporcentaje de disociación o grado de
disociación, αa, tanto mayor cuanto menor es su concentración.
.
¿DISOCIACION DE ELECTROLITOS DEBILES,
ACIDOSDEBILES, BASES DEBIL, PORCENTAJE O GRADO
DE IONIZACION?

7. Se llevan a cabo entre iones, por consiguiente con carga eléctrica
neta. Pueden participar tanto grupos funcionales cargados (carboxilo, amino)
como iones inorgánicos, y pueden ser tanto de atracción, si los iones tienen
cargas opuestas como de repulsión, si presentan igual carga. Ambos tipos de
interacción son importantes en las biomoléculas, y por ello se tratan aquí como
interacciones iónicas, y no como enlaces iónicos exclusivamente. Los enlaces
iónicos se denominan a veces "puentes salinos", aunque esta es una
denominación anticuada y poco precisa.
La fuerza de una interacción de tipo electrostático viene dada por la ley
de Coulomb, pero el parámetro que aquí nos interesa es la energía necesaria para
romper un enlace iónico (energía necesaria para separar dos grupos de distinta
carga desde la distancia r hasta el infinito), o la energía necesaria para acercar dos
grupos con igual carga hasta la distancia r. Esta energía viene dada por la
expresión:
q y q´ son las cargas de los iones
considerados, k una constante de
proporcionalidad, r la distancia entre los
iones y e la constante dieléctrica
Interacciones Iónicas

8. Un electrolito o electrólito es cualquier sustancia que contiene
iones libres, los que se comportan como un medio conductor eléctrico.
Debido a que generalmente consisten en iones en solución, los electrólitos
también son conocidos como soluciones iónicas, pero también son
posibles electrolitos fundidos y electrolitos sólidos.
Electrolitos

9. Leyes de Faraday de la Electrólisis: Michael Faraday, formuló las leyes
de la electrólisis en 1833:
Primera Ley de Faraday:
“La masa de un producto obtenido o de reactivo consumido durante la reacción
en un electrodo, es proporcional a la cantidad de carga (corriente x tiempo) que
ha pasado a través del circuito”.
Esta primera ley, permite calcular, la cantidad de electricidad (en coulambios o
faraday) para depositar un equivalente gramo de una sustancia.
La unidad eléctrica que se emplea en física es el coulomb (C). Un coulomb se
define como la cantidad de carga que atraviesa un punto determinado cuando se
hace pasar un ampere (A) de corriente durante un segundo.
Leyes de Faraday

10. Intensidad (A) = Coulombios = Amperios x segundos
Ejemplo: Calcular el equivalente electroquímico del ión férrico (Fe+++)
El equivalente electroquímico es la masa transportada por un Coulomb:
Ejemplo: Calcular el número de coulombios necesarios para depositar en el cátodo 30 g de plata,
cuando se hace pasar una corriente de 3 amperios a través de una solución de AgNO3.
Cálculo del equivalente químico:
Si 96.500 coulombious depositan 107,8 g/Equi-g, 30 gramos de plata cuantos coulombious
requiere.
Cálculo de la electricidad empleada:

11. Ejemplo: Calcule la cantidad de cobre que se depositará al hacer pasar una corriente de 100
Amperes durante 20 minutos por una solución de sulfato cúprico (CuSO4). Peso atómico del Cu =
63,54 g.
Cálculo del Equivalente químico:
Cálculo de la cantidad de electricidad empleada:
Q = A x t
Q = 100 Amperes x 1.200 segundos = 120.000 coulombios.
Cálculo de la cantidad de cobre depositado:
Segunda Ley de Faraday:
“Las masas de diferentes sustancias producidas por el paso de la misma cantidad de
electricidad, son directamente proporcionales a sus equivalentes gramos”.
Esta ley permite calcular la masa de diferentes sustancias depositadas por
la misma cantidad de electricidad.La cantidad de elemento depositado por un
Faraday (96.500 c) se conoce como equivalente electroquímico.