Este documento presenta información sobre procesos termodinámicos y sistemas cerrados, abiertos y aislados. Explica que el cambio de estado ocurre a través de la variación de propiedades termodinámicas y solo mediante procesos termodinámicos. Luego, propone cuatro problemas que involucran el cálculo de trabajo, energía y calor para procesos de expansión reversible, isobáricos e isotérmicos de gases. Finalmente, concluye sugiriendo aplicaciones de la termodinámica en refrigeración
Principios de quimica y estructura ena2 - ejercicio 05 v de un gas en cond...Triplenlace Química
Cálculo del volumen de un gas en condiciones normales conociendo su volumen en otras condiciones: El volumen de cierta cantidad de dióxido de azufre a 18 oC y 1500 torr es 5,0 pie3. Calcular su volumen (en la misma unidad) en condiciones normales
Principios de quimica y estructura ena2 - ejercicio 05 v de un gas en cond...Triplenlace Química
Cálculo del volumen de un gas en condiciones normales conociendo su volumen en otras condiciones: El volumen de cierta cantidad de dióxido de azufre a 18 oC y 1500 torr es 5,0 pie3. Calcular su volumen (en la misma unidad) en condiciones normales
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.
Expansión térmica de sólidos y líquidos. Calor específico y calorimetría
Transferencia de calor. Metabolismo y pérdida de masa. Administración de la energía en el cuerpo humano.
Guía de problemas de termodinámica para estudiantes
Propiedades de las sustancias puras. Análisis Energético en Sistemas Cerrados
Universidad de Oriente
Núcleo Anzoátegui
Departamento de Ingeniería Química
11. El cambio de estado se realiza mediante la variación de una o
mas propiedades termodinámicas.
Sólo el cambio de estado se genera mediante un proceso
termomodinamico
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18. Expansión reversible de un gas
Problema Nº1
Se tiene 1mol de H2O es vaporizada a 100ºC y a una 1atm de presión el
calor de vaporización del agua es 9720Cal/mol.
Calcule el W y la ∆E (Proceso reversible)
Aplicar para el problema:
∆E= W-Q; W= ∆E+ Q
Donde:
W= nRT ∆V/ V
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20. Proceso Isobárico)
Problema Nº2
En un cilindro se encuentra encerrado 1mol de O2 a la Tº= 25ºC y 1 atm.de
presión se calienta lentamente hasta la T final de 50ºC y el pistón de libre
movimiento, se expande contra la presión constante de 1atm. (proceso
isobárico)
a)Calcule el volumen inicial y el final del sistema
b)Calcule el W en calorías. (Expansión del W)
c) Calcule la energía interna ∆E para que el calor sea 175cal.
Aplicar para el problema:
∆E=Q-W; Q= ∆E + W
Donde:
P= RTn/V
W= nRT ∆V/ V
W = P (V2-V1); R= 1,99cal/ºK x mol
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22. Proceso Isotérmico)
Problema Nº3
Hallar el trabajo realizado de 2mol de H2, en que su estado se encuentra
isotérmicamente de 15 a 50litros, contra una presión de 1atm a la Tº=25ºC.
Expresar el trabajo en calorías.
Aplicar para el problema:
W= P ( V2 – V1 )
Donde:
24,2Cal= 1Lt-atm
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30. PROBLEMAS PROPUESTOS
1. Calcular el trabajo de expansión producida por 10 moles
de agua, al vaporizarse a 100ºC y a la presión de 1 atm,
cuando el vapor de agua.
a)Se comporta como gas ideal
b) Ocupa el volumen de 2500cm3
/g
31. 2. Tres moles de un gas diatómico se encuentra a la Presión en 1
atm, a la T= 80ºC, se expande hasta la temperatura constante
duplique su volumen.
Calcular el Q y ∆E
∆E=Cv(T2-T1) para un gas diatomico Cv=5/2 x(R) y Cp= 7/2x ( R).
Sabiendo que R= 1,98Cal/mol x K
32. 3. Se tiene 2 moles de una gas monoatómico que se encuentra a
P=10atm.y V= 6litros. Se enfría a volumen constante hasta que
la presión sea 4atm.
Calcular el Q y W
33. 4. A 25ºC y 1 atm. Una tira de magnesio de 15g de masa se deja
cae en un vaso de precipitado que contiene HNO3 acido nítrico.
¿Qué trabajo se efectuó sobre la atmosfera de las cercanías
a la reacción?
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41. CONCLUSIONES Y/O ACTIVIDADES DE
INVESTIGACIÓN SUGERIDAS
• Aplicaciones de la termodinámica en los
procesos de refrigeración.
• Transformación energética en la
petroquímica.