Este documento presenta un resumen de conceptos básicos de termodinámica. Explica que una variable termodinámica describe el estado de un sistema termodinámico y puede ser extensiva o intensiva. Luego define conceptos clave como energía interna, trabajo, calor y el primer principio de la termodinámica, que establece que el cambio de energía interna de un sistema es igual al calor absorbido más el trabajo realizado.

1. SISTEMA TERMODINAMICO
VARIABLES TERMODINAMICAS
PROFESORA: NADIA MARTÍNEZ H.

2. OBJETIVO DE LA CLASE
 Distinguir y relacionar conceptos termodinámicos.
 Diferenciar propiedades extensivas de intensivas.

3. Química y termodinámica
EN UNA REACCION QUIMICA NO SOLO EXISTE UNA
TRANSFORMACION DE LAS SUSTANCIAS, SINO QUE
TAMBIEN SE LIBERA O ABSORBE ENERGÍA, Y LA
ENCARGADA DE ESTUDIAR DICHOS CAMBIOS DE
ENERGIA ES LA TERMOQUIMICA, RAMA DE LA
TERMODINAMICA.

4. Sistemas termodinámicos
SISTEMA
TERMODI-
NAMICO:
PARTE DE
LA MATERIA
QUE SE
AISLA PARA
SER
ESTUDIADA.

5. Tipos de sistema
ABIERTO CERRADO AISLADO
(NO EXISTE)

6. Variables termodinámicas y
funciones de estado
VARIABLES TERMODINAMICAS.
PARA DESCRIBIR EL ESTADO DE UN SISTEMA
TERMODINAMICO SE EMPLEA UNA SERIE DE
MAGNITUDES MACROSCOPICAS OBSERVABLES Y
MEDIBLES LLAMADAS VARIABLES DE ESTADO COMO:
PRESIÓN, VOLUMEN,TEMPERATURA, MASA O NÚMERO DE
MOLES.

7. Variables de estado
VARIABLES VARIABLES INTENSIVAS
EXTENSIVAS
Dependen de la cantidad Son independientes de la
de materia , y su valor no cantidad de materia y su
se puede definir en valor se puede determinar
cualquier punto del en cualquier punto del
sistema. sistema. Por ejemplo:
Por ejemplo: masa, calor, densidad, temperatura y
volumen. presión.

8. Procesos termodinámicos
Proceso Isobárico: P=cte.
Proceso Adiabático:
Proceso en el cual no hay
transferencia de calor pero sí
intercambio de trabajo entre el
sistema y el entorno.
Proceso
Isotérmico

9. Funciones de estado
Variables que poseen un valor definido para cada estado
del sistema, no dependen de pasos intermedios , solo del
valor inicial y final.
ECUACIÓN DE ESTADO
P V=nRT
LA RECUERDAN
??????

10. Funciones de estado
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

11. IMPORTANTE!!!
Un sistema se encuentra en
equilibrio cuando las variables
de estado se mantienen en el
tiempo.

12. Actividad:
CON AYUDA DE TU TEXTO ESCOLAR
ENCUENTRA A LO MENOS 4 EJEMPLOS DE:
A)VARIABLES INTENSIVAS
B)VARIABLES EXTENSIVAS
C)FUNCIONES DE ESTADO
D) SISTEMA CERRADO
E) SISTEMA ABIERTO

13. Objetivo de la clase
Distinguir y relacionar conceptos termodinámicos.
Energía , trabajo y calor.

14.  ENERGÍA
Se define como la capacidad de un sistema para
producir un trabajo.
Cualquier sistema químico , a una presión y
temperatura determinada, posee una cantidad de
energía almacenada en su interior debido a su
composición, llamada ENERGIA INTERNA.

15.  Propiedad característica del estado en que se
encuentra un sistema químico, y equivale a la
totalidad de la energía cinética y potencial
de las partículas que lo constituyen.
U= Ec + Ep
ES FUNCION DE ESTADO Y UNA VARIABLE EXTENSIVA

16. U= Ec + Ep
ENERGIA POTENCIAL ENERGIA CINETICA
E P= m • g • h E C= (½) m • v 2

17.  Cuando ocurre una transformación en un sistema, la
cantidad de energía existente varía. Esta variación se
produce por el intercambio entre el sistema y el
entorno, y puede ocurrir en forma de calor o trabajo.

18.  Se denomina calor a la transferencia de
energía que se produce de un sistema a
otro como consecuencia de una
diferencia de temperatura. El calor fluye
de un cuerpo a otro hasta que ambos
cuerpos igualen su temperatura, es decir
,llegan al equilibrio térmico.
 NO es función de estado, ya que no es
propiedad del sistema.

19. CALOR ( Q)
 Calor y energía interna
Cuando se entrega calor
a un sistema, aumenta
la energía interna de
este.

20.  Otro mecanismo de trasferencia de energía es el
trabajo.
 Aquí la energía se intercambia mediante un dispositivo
mecánico entre el sistema y su entorno.
 Se define como el producto de la fuerza (F) aplicada
sobre un cuerpo y la distancia (d) que este recorre.
W=F•d
NO es función de estado.

21. CONVENIO DE SIGNOS
CALOR (Q) TRABAJO (W)
Q > 0 : SE TRANSFIERE W > 0 : EL ENTORNO
CALOR DEL ENTORNO AL EFECTÚA TRABAJO
SISTEMA SOBRE EL SISTEMA
Q < 0 : SE TRANSFIERE W < 0 : EL SISTEMA
CALOR DEL SISTEMA AL EFECTUA TRABAJO
ENTORNO. SOBRE EL ENTORNO

22. UNIDADES TERMODINAMICAS
Magnitud Unidad
Q Calorías ( cal)
Joule (J)
W Joule (J)
EQUIVALENCIAS
1 J = 1kg • m2 / s2
1 cal = 4,184 J

23. ¿Cómo podríamos relacionar
estos conceptos; energía
interna, trabajo y calor???

24. Aquella relación da paso a uno
de los principios clave en el
estudio de la termodinámica

25.  Basado en el principio de la conservación de la
energía, el cual establece que: la energía en el
universo permanece constante. Esto quiere decir que
la energía sólo se transfiere entre un sistema y su
entorno.
 Se puede enunciar también como; ¨la variación de
la energía interna de un sistema es igual al calor
absorbido más el trabajo externo realizado por
el sistema¨.

26. PRIMER PRINCIPIO DE LA
TERMODINÁMICA
ΔU= Q + W
Calcular la variación de energía interna para
un sistema que ha absorbido 2.990 J y realiza
un trabajo de 4.000 J sobre su sistema.
(no olvide el convenio de signos)

27. Proceso endotérmico y exotérmico
 Endotérmico: proceso que absorbe energía del entorno
para poder realizarse.
 Exotérmico: proceso que libera energía al entorno a
medida que se realiza.

28. Mas ejercicios…. =)
 Calcula la energía cinética en joule de una pelota de
golf de 45 g que se mueve a 61 m/s.
 Convierta esa energía a calorías.(la energía calculada
del ejercicio anterior)
 Calcule U y determine si el proceso es endotérmico o
exotérmico en los siguientes casos:
a) Q= 1,62kJ y W=-874J
b) El sistema absorbe 77,5kJ de calor mientras efectúa
63,5kJ de trabajo sobre el entorno.