Este documento explica las funciones de estado en termodinámica. Las funciones de estado son magnitudes físicas que caracterizan el estado de un sistema en equilibrio y solo dependen del estado inicial y final, no del camino. Las principales funciones de estado son la temperatura, energía interna, energía libre, presión, volumen, entalpía y entropía. El documento proporciona detalles sobre cada una de estas funciones.
Parte de la química que se encarga de estudiar la velocidad o rapidez con la que ocurren las reacciones químicas, el mecanismo de cómo se consumen los reactantes y los factores que alteran la velocidad de una reacción química.
Parte de la química que se encarga de estudiar la velocidad o rapidez con la que ocurren las reacciones químicas, el mecanismo de cómo se consumen los reactantes y los factores que alteran la velocidad de una reacción química.
El presente informe busca:
Conocer las técnicas básicas para la preparación de soluciones de distintas concentraciones físicas y químicas.
Valorar una solución ácida y determinar su concentración.
Valorar una solución básica y determinar su concentración.
Cuaderno de problemas de cinética química y catálisisayabo
El cuaderno contiene, un conjunto de fundamentos al inicio de cada tema, en los que se presentan las bases teóricas que dan sustento a la solución matemática presentada en los problemas resueltos. Los fundamentos teóricos no incluyen un análisis profundo de la deducción matemática usada para llegar a las ecuaciones presentadas, pues estas son debidamente presentadas en clase, y el uso del cuaderno pretende ser un apoyo a la clase impartida por el profesor, no sustituirla por completo.
Finalmente, se presenta un conjunto de problemas propuestos para que el alumno desarrolle la habilidad adquirida durante la clase y de la lectura y análisis de los problemas aquí resueltos. Además, para que el alumno pueda comparar con sus resultados de acuerdo a su procedimiento, se anexa también el resultado correcto de los problemas propuestos.
Contenido Programático de la Unidad
1. Conceptos
1.1. Sistemas, alrededores y universo.
1.2. Tipos de sistemas: abiertos, cerrados y aislados.
1.3. Trabajo. Función de estado.
1.4. Calor. Capacidad calorífica y calor específico.
1.5. Procesos exotérmicos y endotérmicos.
1.6. Energía interna.
2. Trabajo de expansión
2.1. A presión constante.
2.2. Ejercicios.
3. Relación energía, calor y trabajo
3.1. Primera ley de la termodinámica.
3.2. Sistemas con volumen constante.
3.3. Ejercicios.
4. Calor a presión constante
4.1. Entalpía. Definición.
4.2. Entalpía y energía interna. ΔH y ΔE.
4.3. Variación de entalpía en una reacción química.
4.4. Ecuación termoquímica. Definición.
4.5. Aplicación de la estequiometria a los calores de reacción.
4.6. Variación de entalpía en un cambio de estado.
4.7 Entalpías de formación estándar.
4.8. Entalpías de reacción estándar.
4.9. Ejercicios.
5. Desorden de un sistema
5.1. Segunda ley de la termodinámica.
5.2. Entropía. Definición.
5.3. Procesos espontáneos y no espontáneos.
5.4. Variación de la entropía en el universo.
5.5. Variación de la entropía a temperatura constante. Cambio de estado físico.
5.6. Entropía absoluta. Tercera ley de la termodinámica.
. 5.7. Entropía molar estándar.
5.8. Entropía de reacción estándar.
5.9. Ejercicios.
6. Energía libre de Gibbs
6.1. Definición.
6.2. Energía libre estándar de formación.
6.3. Energía libre estándar de reacción.
6.4. La temperatura y los cambios espontáneos.
6.5. Ejercicios.
El presente informe busca:
Conocer las técnicas básicas para la preparación de soluciones de distintas concentraciones físicas y químicas.
Valorar una solución ácida y determinar su concentración.
Valorar una solución básica y determinar su concentración.
Cuaderno de problemas de cinética química y catálisisayabo
El cuaderno contiene, un conjunto de fundamentos al inicio de cada tema, en los que se presentan las bases teóricas que dan sustento a la solución matemática presentada en los problemas resueltos. Los fundamentos teóricos no incluyen un análisis profundo de la deducción matemática usada para llegar a las ecuaciones presentadas, pues estas son debidamente presentadas en clase, y el uso del cuaderno pretende ser un apoyo a la clase impartida por el profesor, no sustituirla por completo.
Finalmente, se presenta un conjunto de problemas propuestos para que el alumno desarrolle la habilidad adquirida durante la clase y de la lectura y análisis de los problemas aquí resueltos. Además, para que el alumno pueda comparar con sus resultados de acuerdo a su procedimiento, se anexa también el resultado correcto de los problemas propuestos.
Contenido Programático de la Unidad
1. Conceptos
1.1. Sistemas, alrededores y universo.
1.2. Tipos de sistemas: abiertos, cerrados y aislados.
1.3. Trabajo. Función de estado.
1.4. Calor. Capacidad calorífica y calor específico.
1.5. Procesos exotérmicos y endotérmicos.
1.6. Energía interna.
2. Trabajo de expansión
2.1. A presión constante.
2.2. Ejercicios.
3. Relación energía, calor y trabajo
3.1. Primera ley de la termodinámica.
3.2. Sistemas con volumen constante.
3.3. Ejercicios.
4. Calor a presión constante
4.1. Entalpía. Definición.
4.2. Entalpía y energía interna. ΔH y ΔE.
4.3. Variación de entalpía en una reacción química.
4.4. Ecuación termoquímica. Definición.
4.5. Aplicación de la estequiometria a los calores de reacción.
4.6. Variación de entalpía en un cambio de estado.
4.7 Entalpías de formación estándar.
4.8. Entalpías de reacción estándar.
4.9. Ejercicios.
5. Desorden de un sistema
5.1. Segunda ley de la termodinámica.
5.2. Entropía. Definición.
5.3. Procesos espontáneos y no espontáneos.
5.4. Variación de la entropía en el universo.
5.5. Variación de la entropía a temperatura constante. Cambio de estado físico.
5.6. Entropía absoluta. Tercera ley de la termodinámica.
. 5.7. Entropía molar estándar.
5.8. Entropía de reacción estándar.
5.9. Ejercicios.
6. Energía libre de Gibbs
6.1. Definición.
6.2. Energía libre estándar de formación.
6.3. Energía libre estándar de reacción.
6.4. La temperatura y los cambios espontáneos.
6.5. Ejercicios.
Diapositiva acerca La Entropía, Entalpia , sus principios El primero y El Seg...LeitoOMG
diapositiva acerca La Entalpia, Primer principio de la termodinámica y La Entropía, segundo principio de la termodinámica , espero y les ayude mucho instagram: shelove.lxonardo
Las capacidades sociomotrices son las que hacen posible que el individuo se pueda desenvolver socialmente de acuerdo a la actuación motriz propias de cada edad evolutiva del individuo; Martha Castañer las clasifica en: Interacción y comunicación, introyección, emoción y expresión, creatividad e imaginación.
2. Introducción
Como bien hemos estudiado anteriormente, la termodinámica es
parte de la rama de la física, ésta estudia los intercambios de calor
y de trabajo que se producen entre un sistema y su entorno, y que
origina variaciones en la energía interna del mismo. Además se
encarga de analizar los efectos que poseen a nivel macroscópico
las modificaciones de temperatura, presión, densidad, masa y
volumen en los sistemas.
La base sobre la cual se ciernen todos los estudios de la
termodinámica es la circulación de la energía y como ésta es
capaz de infundir movimiento.
Ya que hemos recordado un dato relevante sobre la
termodinámica, a continuación daremos a conocer las funciones
de estado, que son parte fundamental de ésta, por consiguiente
presentaremos información importante y necesaria para mejorar tu
aprendizaje sobre esta materia. Te invitamos a escuchar y leer con
atención cada detalle sobre las funciones de estado.
3. ¿Qué es una función de estado?
Una función o variable de estado es una
magnitud física macroscópica que caracteriza el
estado de un sistema en equilibrio, en donde sólo
depende del estado inicial y del estado final y no
depende de la forma en que el sistema llegó a
dicho estado o de como ocurrió el proceso.
Dado un sistema termodinámico en equilibrio
puede escogerse un número finito de variables de
estado, tal que sus valores determinan
explícitamente el estado del sistema.
Existen también otras funciones que si dependen
de cómo se realice el proceso, pero estas no son
termodinámicas.
4. ¿Cuáles son las funciones de estado?
La temperatura
La energía interna
La energía libre
La presión
El volumen
La entalpía
La entropía
*También tengamos presentes las funciones que dependen de cómo
se realice el proceso (no son termodinámicas), que son las siguientes:
Calor
Trabajo
5. Temperatura ( T )
Se define como una magnitud escalar relacionada con
la energía interna de un sistema termodinámico,
además es referida a las nociones comunes de caliente,
tibio o frío que puede ser medida con un termómetro.
La temperatura de un sistema a nivel microscópico está
relacionada con la energía cinética que tienen las
moléculas que lo constituyen.
Macroscópicamente, la temperatura es una magnitud
que determina el sentido en que se produce el flujo de
calor cuando dos cuerpos se ponen en contacto.
En el Sistema Internacional se mide en kelvin (K), aunque
la escala de Celsius se emplea con frecuencia.
La conversión entre las dos escalas es:
T (K) = t (ºC) + 273.
6. Energía Interna ( U )
Le energía interna es la capacidad
de un sistema para realizar un trabajo,
se debe a la energía cinética
de las moléculas, la energía de
vibración de los átomos y a la energía
de los enlaces. Y no se puede conocer
su valor absoluto,
La variación total de energía interna es igual a la suma de las
cantidades de energía comunicadas al sistema en forma de
calor y de trabajo
7. Energía Libre ( G )
La energía libre es la cantidad de trabajo que
un sistema termodinámico puede realizar. La
energía libre es la energía interna de un
sistema, menos la cantidad de energía que no
puede ser utilizada para realizar trabajo. Esta
energía no utilizable está dada por la entropía
de un sistema multiplicada por la temperatura
absoluta del sistema.
G=H-TS
Al igual que la energía interna, la energía libre
es una función de estado termodinámica.
8. Presión ( P )
Se define como la magnitud
escalar que relaciona la fuerza con
la superficie sobre la cual actúa, es
decir, equivale a la fuerza que actúa
sobre la superficie.
P=F
A
En el Sistema Internacional la presión se mide en
pascal (Pa), la cual es equivalente a una fuerza
total de un newton actuando uniformemente en
un metro cuadrado.
9. Entalpía ( H )
Magnitud termodinámica, cuya
variación expresa la cantidad
de energía que un sistema
puede intercambiar con su
entorno.
La entalpía es calculada en
Julios en el sistema internacional
de unidades o también en kcal.
U = U (S, V, (Ni) )
En donde S es la entropía, V el
volumen y la composición
química del sistema.
10. Volumen ( V )
Volumen es el espacio
tridimensional que ocupa
el sistema. En el S.I. se
expresa en metros cúbicos
(m3). Si bien el litro (L) no
es una unidad del S.I., es
ampliamente utilizada. Su
conversión a metros
cúbicos es: 1 L = 10-3 m3.
Densidad x masa = Volumen
11. Entropía ( S )
Es una magnitud física
que mide la parte de la
energía que no puede
utilizarse para producir un
trabajo; es el grado de
desorden que poseen las
moléculas que integran
un cuerpo, o también el
grado de irreversibilidad
alcanzada después de un
proceso que implique
transformación de
energía.
12. Aplicaciones
La temperatura ----------> Al hervir el agua
La energía libre ----------> Combustión de petróleo
La presión ------------------> Golpear una pared
El volumen -----------------> Inflar un globo
La entalpía ----------------> E. interna de un gas ideal