1) La primera ley de la termodinámica establece que la energía total de un sistema aislado y del universo permanecen constantes, es decir, la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. 2) Existen dos formas principales en que una sustancia puede ganar o perder energía: a través del calor (q) o del trabajo (w). La variación de la energía interna de un sistema (ΔU) es la suma de la energía transferida como calor (q) más la energía asociada al trabajo realizado por

1. 2016
Carrera: Farmacia y Bioquímica
Materia: Fisicoquímica
Seminario 1
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
Paula M. González
Bibliografía
1.Guía de Seminarios y Trabajos Prácticos. Curso 2015. Materia Fisicoquímica. Cátedra de Fisicoquímica,
FFyB, UBA.
2.Química Física. 8° edición. P.W. Atkins y J. De Paula, Editorial Médica-Panamericana, Buenos Aires,
2008.
https://books.google.es/books?id=dVGP7pmCh10C&printsec=frontcover&hl=es&source=gbs_ge_summar
y_r&cad=0#v=onepage&q&f=false

2. Termodinámica
Estudia la posibilidad de que un
proceso ocurra, entre dos estados, y la
forma en que la energía se relaciona
Calor TrabajoEnergía

3. Permeables
Impermeables
Diatérmicos
Adiabáticos
LÍMITES
SA L
U
Abierto
Cerrado
Aislado

4. FUNCIÓN DE ESTADO
Depende únicamente de los estados inicial y final
No depende del camino seguido por el sistema durante el
cambio
Matemáticamente corresponde a una diferencial exacta
Presión
Volumen
Temperatura
Funciones de estado
No son funciones de estado
Calor
Trabajo
U
H
S
G

5. Energía
Es una medida de la capacidad de hacer trabajo
o de ceder calor
ENERGÍA DEL SISTEMA
Calor q
Trabajo w

6. PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
La energía total de un sistema aislado y del universo
permanecen constantes
La energía no se crea ni se destruye, se transforma y
se conserva
En los procesos naturales la energía total se conserva
DU = q + w
No son funciones de estado
energía interna, función de estado
Sistema cerrado

7. realizado por el sistema
TRABAJO DE COMPRESIÓN Y EXPANSIÓN (1)
realizado sobre el sistema
Pex Pex Pex
dw (-) dw (+)
Expansión (Vf > Vi) compresión (Vf < Vi)
= - Pex A dx dw = - Pex dV
La forma de trabajo más común que estudia la termodinámica
básica se refiere al cambio de volumen del sistema
dV
dw = F dx

8. V
P
V1 V2
(P1, V1)
Pex/op
1
2
T constante
Estado inicial Estado final
Pex
dx (P2, V2)
w = - Pex/op (V2 - V1)
Pex constante
EXPANSIÓN O COMPRESIÓN IRREVERSIBLE (1)
1 2
Pex
Termostato
M M
q q

9. dw = -Pex dV
  
v2
v1
v2
v1 12exexex )V(VPdVPdVPw
El gas se expande hasta que
la P interna = P externa
V
P
V1 V2
P1
P2
1
2
EXPANSIÓN O COMPRESIÓN IRREVERSIBLE (2)
ΔVPw ex
Pex constante

10. V
nRT
P
PdVdVPdw ex


1
2
ln
2
1
V
V
nRT
V
dV
nRTw
v
v


dw = -Pex dV
TRABAJO DE EXPANSIÓN REVERSIBLE
V1 V2
P1
P2
V
P
1
2
1
2
lnln
P
P
nRT
V
V
nRTw 
Pexterna = Pinterna en cada etapa

11. CALOR
q Es la transferencia de energía desde una
zona de mayor a otra de menor temperatura
dq  dT
dq = C x dT
C: Capacidad Calorífica
Factor de intensidad
(Fuerza directriz del cambio es la diferencia de T entre dos cuerpos)
Factor de capacidad
La relación entre el calor (dq) transferido al sistema y la variación de
temperatura resultante (dT) es la CAPACIDAD CALORÍFICA.

12. V = constante
dU = dq + dw
dU = dq – P dV
dU = dqV
TRANSFERENCIA DE CALOR
P = constante
DU = qV
dH = dU + d(PV)
dH = dq + VdP
dH = dqP
dH = dq - PdV + VdP + PdV
DH = qp

13. CAPACIDAD CALORÍFICA
P constante
V constante
CP = dqp/dT = dH/ dT  DH = nCp DT
Cv = dqv/dT = dU/ dT  DU = nCv DT
Para un gas diatómico
Para un gas monoatómico Cv= 3/2R Cp= 5/2R
Cv= 5/2R Cp= 7/2R

14. PROCESO ADIABÁTICO
No hay ganancia ni pérdida de calor, debido a que el sistema se
encuentra térmicamente aislado de sus alrededores (q = 0)
Hay cambio de P, T y V
dU = dq + dw dq = 0 dU = dw DU = w
Pex
Estado inicial Estado final
dx
M
q = 0
Pex
P A
V
C
B
V’ VB/C
Isoterma
Adiabática
PB
PC

15. Resumiendo