Este documento presenta conceptos fundamentales de física y química como sistemas materiales abiertos, cerrados y aislados, y procesos químicos endo y exotérmicos. También introduce la noción de entalpía como una medida de la energía de un sistema a presión constante, y explica cómo se puede calcular la entalpía de reacción.
Reacción química 5.Equilibrios físicos - Ejercicio 01 Deducción de la ecuac...Triplenlace Química
Deducir la ecuación de Clausius-Clapeyron a partir de lnpv = –(ΔHv/RT) + B, siendo pv la presión de vapor de un líquido e ΔHv su entalpía de vaporización a la temperatura T.
Es parte de la física que
estudia los fenómenos de la
naturaleza envolviendo
energía, calor y trabajo.
También podemos definir
como la ciencia de la energí
Procesos Reversibles e irreversibles. Termodinámicacecymedinagcia
PROCESOS REVERSIBLES E IRREVERSIBLES
La segunda ley de la termodinámica establece que ninguna máquina térmica puede tener una eficiencia de 100 por ciento. Entonces cabe preguntar, ¿cuál
es la eficiencia más alta que pudiera tener una máquina térmica? Antes de contestarla es necesario definir primero un proceso idealizado, llamado proceso
reversible. Los procesos que se estudiaron al comienzo de este capítulo ocurrieron en cierta dirección, y una vez ocurridos, no se pueden revertir por sí mismos de
forma espontánea y restablecer el sistema a su estado inicial. Por esta razón se clasifican como procesos irreversibles. Una vez que se enfría una taza de café, no se calentará al recuperar de los alrededores el calor que perdió. Si eso
fuera posible, tanto los alrededores como el sistema (café) volverían a su condición original, y esto sería un proceso reversible. Un proceso reversible se define como un proceso que se puede invertir sin dejar ningún rastro en los alrededores. Es decir, tanto el sistema
como los alrededores vuelven a sus estados iniciales una vez finalizado el proceso inverso. Esto es posible sólo si el intercambio de calor y trabajo netos entre el sistema y los alrededores es cero para el proceso combinado (original e inverso). Los procesos que no son reversibles se denominan procesos irreversibles. Se debe señalar que es posible volver un sistema a su estado original siguiendo un proceso, sin importar si éste es reversible o irreversible. Pero
para procesos reversibles, esta restauración se hace sin dejar ningún cambio neto en los alrededores, mientras que para procesos irreversibles los alrededores normalmente hacen algún trabajo sobre el sistema, por lo tanto no vuelven a su estado original. Los procesos reversibles en realidad no ocurren en la naturaleza, sólo son
idealizaciones de procesos reales. Los reversibles se pueden aproximar mediante
dispositivos reales, pero nunca se pueden lograr; es decir, todos los procesos que ocurren en la naturaleza son irreversibles. Entonces, quizá se pregunte por
qué preocuparse de esta clase de procesos ficticios. Hay dos razones: una es que son fáciles de analizar, puesto que un sistema pasa por una serie de estados
de equilibrio durante un proceso reversible; y otra es que sirven como modelos idealizados con los que es posible comparar los procesos reales. En la vida diaria, el concepto de una “persona correcta” es también una
idealización, tal como el concepto de un proceso reversible (perfecto). Quienes insisten en hallar a esa persona correcta para establecerse están condenados a
permanecer solos el resto de sus vidas. La posibilidad de hallar la pareja ideal no es mayor que la de hallar un proceso perfecto (reversible). Del mismo modo,
una persona que insiste en tener amigos perfectos seguramente no tiene amigos. Los ingenieros están interesados en procesos reversibles porque los dispositivos que producen trabajo, como motores de auto
Presentacion en la Candidatura a preparador para la asignatura Termodinamica General, adscrita al Departamento de Fisica, Facultad de Ingenieria Universidad de Carabobo. Tema Primera Ley de la Termodinamica para sistemas cerrados
Práctica 7 Caídas de Presión en Lechos EmpacadosJasminSeufert
Experimento realizado en los laboratorios del Instituto Tecnológico de Mexicali para comprobar la diferencia de caídas de presión en lechos empacados y lechos sencillos.
In spanish: Esta guía es una visión rápida, pero concreta y fiable, de los conceptos claves en cuanto a balances de energía en procesos reactivos. No tiene ejercicios resueltos esta vez. Pero si vienen unos cuatro ejercicios propuestos con su respectiva respuesta.
Reacción química 5.Equilibrios físicos - Ejercicio 01 Deducción de la ecuac...Triplenlace Química
Deducir la ecuación de Clausius-Clapeyron a partir de lnpv = –(ΔHv/RT) + B, siendo pv la presión de vapor de un líquido e ΔHv su entalpía de vaporización a la temperatura T.
Es parte de la física que
estudia los fenómenos de la
naturaleza envolviendo
energía, calor y trabajo.
También podemos definir
como la ciencia de la energí
Procesos Reversibles e irreversibles. Termodinámicacecymedinagcia
PROCESOS REVERSIBLES E IRREVERSIBLES
La segunda ley de la termodinámica establece que ninguna máquina térmica puede tener una eficiencia de 100 por ciento. Entonces cabe preguntar, ¿cuál
es la eficiencia más alta que pudiera tener una máquina térmica? Antes de contestarla es necesario definir primero un proceso idealizado, llamado proceso
reversible. Los procesos que se estudiaron al comienzo de este capítulo ocurrieron en cierta dirección, y una vez ocurridos, no se pueden revertir por sí mismos de
forma espontánea y restablecer el sistema a su estado inicial. Por esta razón se clasifican como procesos irreversibles. Una vez que se enfría una taza de café, no se calentará al recuperar de los alrededores el calor que perdió. Si eso
fuera posible, tanto los alrededores como el sistema (café) volverían a su condición original, y esto sería un proceso reversible. Un proceso reversible se define como un proceso que se puede invertir sin dejar ningún rastro en los alrededores. Es decir, tanto el sistema
como los alrededores vuelven a sus estados iniciales una vez finalizado el proceso inverso. Esto es posible sólo si el intercambio de calor y trabajo netos entre el sistema y los alrededores es cero para el proceso combinado (original e inverso). Los procesos que no son reversibles se denominan procesos irreversibles. Se debe señalar que es posible volver un sistema a su estado original siguiendo un proceso, sin importar si éste es reversible o irreversible. Pero
para procesos reversibles, esta restauración se hace sin dejar ningún cambio neto en los alrededores, mientras que para procesos irreversibles los alrededores normalmente hacen algún trabajo sobre el sistema, por lo tanto no vuelven a su estado original. Los procesos reversibles en realidad no ocurren en la naturaleza, sólo son
idealizaciones de procesos reales. Los reversibles se pueden aproximar mediante
dispositivos reales, pero nunca se pueden lograr; es decir, todos los procesos que ocurren en la naturaleza son irreversibles. Entonces, quizá se pregunte por
qué preocuparse de esta clase de procesos ficticios. Hay dos razones: una es que son fáciles de analizar, puesto que un sistema pasa por una serie de estados
de equilibrio durante un proceso reversible; y otra es que sirven como modelos idealizados con los que es posible comparar los procesos reales. En la vida diaria, el concepto de una “persona correcta” es también una
idealización, tal como el concepto de un proceso reversible (perfecto). Quienes insisten en hallar a esa persona correcta para establecerse están condenados a
permanecer solos el resto de sus vidas. La posibilidad de hallar la pareja ideal no es mayor que la de hallar un proceso perfecto (reversible). Del mismo modo,
una persona que insiste en tener amigos perfectos seguramente no tiene amigos. Los ingenieros están interesados en procesos reversibles porque los dispositivos que producen trabajo, como motores de auto
Presentacion en la Candidatura a preparador para la asignatura Termodinamica General, adscrita al Departamento de Fisica, Facultad de Ingenieria Universidad de Carabobo. Tema Primera Ley de la Termodinamica para sistemas cerrados
Práctica 7 Caídas de Presión en Lechos EmpacadosJasminSeufert
Experimento realizado en los laboratorios del Instituto Tecnológico de Mexicali para comprobar la diferencia de caídas de presión en lechos empacados y lechos sencillos.
In spanish: Esta guía es una visión rápida, pero concreta y fiable, de los conceptos claves en cuanto a balances de energía en procesos reactivos. No tiene ejercicios resueltos esta vez. Pero si vienen unos cuatro ejercicios propuestos con su respectiva respuesta.
Esta presentación trae explicaciones de la primera ley, en forma resumida y aplicada a los balances de energía. Además, los conceptos de energía cinética, potencial e interna. Y vienen algunos problemas resueltos paso a paso, de balances de energía sin y con reacción química. Algunos de mayor complejidad que otros. Los extracté de diversas fuentes de internet pero traté de adaptarlos. Espero no ofender a nadie que haya elaborado estos ejercicios. Si es así, por favor, acepte mis disculpas. Esta presentación la utilicé con fines académicos, porque veo que son los ejercicios que más aportan al tema.
Tecnologia alimentos, Tratamiento termicoHugo Again
La transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura.
No puede ser detenida; solo puede hacerse más lenta.
Siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más frío, como resultado del segundo principio de la termodinámica
Estudio de la termodinámica, leyes que la rigen, balance de energía, cambio de energía en un sistema, ecuaciones que intervienen en el proceso y ejemplos.
Balance de materia y energia ingenieria ambiental UNMSM, capitulo 10 de profesora Karina Lozada Castillo, principio de conservacion de materia y energia
Esta guía trae solamente ejercicios resueltos paso a paso con todo detalle y ejercicios propuestos con respuesta. No hay resúmenes teóricos. Pero en cada ejercicio, con la descripción realizada, se puede aprender mucho.
ACERTIJO DE CARRERA OLÍMPICA DE SUMA DE LABERINTOS. Por JAVIER SOLIS NOYOLAJAVIER SOLIS NOYOLA
El Mtro. JAVIER SOLIS NOYOLA, crea y desarrolla ACERTIJO: «CARRERA OLÍMPICA DE SUMA DE LABERINTOS». Esta actividad de aprendizaje lúdico que implica de cálculo aritmético y motricidad fina, promueve los pensamientos lógico y creativo; ya que contempla procesos mentales de: PERCEPCIÓN, ATENCIÓN, MEMORIA, IMAGINACIÓN, PERSPICACIA, LÓGICA LINGUISTICA, VISO-ESPACIAL, INFERENCIA, ETCÉTERA. Didácticamente, es una actividad de aprendizaje transversal que integra áreas de: Matemáticas, Neurociencias, Arte, Lenguaje y comunicación, etcétera.
2. Se denomina SISTEMA MATERIAL a aquella parte del universo que estamos
estudiando.
CLASIFICACIÓN
SISTEMAS
ABIERTOS
SISTEMAS
AISLADOS
SISTEMAS
CERRADOS
Cuando se intercambia
materia y energía con
el entorno.
No se puede intercambiar
materia ni energía con el
exterior.
Se puede intercambiar
energía con el exterior,
pero no materia.
5. Δ𝑈 = 𝑄 + 𝑊
En un proceso químico, la variación de energía interna de un sistema es
igual al calor desprendido o absorbido más el trabajo realizado por o
sobre el sistema.
SISTEMA
Q > 0 Q < 0
CALOR
CEDIDO
CALOR
ABSORBIDO
TRABAJO DE COMPRESIÓN
TRABAJO DE EXPANSIÓN
𝑊 = − 𝑝 · Δ𝑉
6. En un recipiente cilíndrico con un émbolo móvil se introducen 5 litros
de un gas a 1,4 atm de presión. Si se le suministran 200 calorías,
manteniendo la presión constante, el gas se expande hasta duplicar su
volumen. ¿Qué variación de energía interna ha experimentado el gas?
7. Un recipiente cerrado con un émbolo móvil contiene 24 g de oxígeno a
25 oC y presión atmosférica. Si se suministran 2 000 J al sistema,
manteniéndose la presión constante, determina:
a) La temperatura final del oxígeno.
b) El trabajo de expansión realizado por el gas.
c) La variación de energía interna del sistema.
DATO: ce del O2(g): 911 J·kg-1·K-1; R = 8,31 J·mol-1·K-1.
8. PROCESOS A TEMPERATURA CONSTANTE
Δ𝑈 = 𝑄 + 𝑊
Δ𝑈 = 0
𝑄 = −𝑊
En los procesos isotermos, el calor
que absorbe el sistema lo emplea
en realizar un trabajo de
expansión.
9. PROCESOS A VOLUMEN CONSTANTE
Δ𝑈 = 𝑄 + 𝑊
𝑊 = 0
Δ𝑈 = 𝑄 𝑉
En los procesos isócoros, el calor
que se absorbe o se desprende
equivale íntegramente a la
variación de la energía interna que
se produce en dicha reacción.
10. PROCESOS A PRESIÓN CONSTANTE
Δ𝑈 = 𝑄 𝑃 + 𝑊 Se define una nueva magnitud
denominada ENTALPÍA, H.
Δ𝐻 = 𝑄 𝑃 = Δ𝑈 − 𝑊
Δ𝐻 = Δ𝑈 + 𝑝 · Δ𝑉 = Δ𝑈 + Δ𝑛 · 𝑅𝑇
12. Las entalpías estándar de formación del propano (g), dióxido de
carbono (g) y agua (l), son respectivamente: -103,8; -393,5 y -285,8
kJ/mol. Calcula:
a) La entalpía de la reacción de combustión del propano.
b) Las calorías generadas en la combustión de una bombona de
propano de 1,80 litros a 25 oC y 4 atm de presión.
13. En la reacción del oxígeno molecular con el cobre para formar óxido de
cobre(II) se desprenden 2,30 kJ por cada gramo de cobre que reacciona,
a 298 K y 760 mmHg. Calcula:
a) La entalpía de formación del óxido de cobre(II).
b) El calor desprendido a presión constante cuando reaccionan 100 L
de oxígeno, medidos a 1,5 atm y 27 oC.
14. Un proceso industrial necesita 36 200 kJ, que se obtienen quemando, a 25
oC y 1 atm de presión, 422 L de una mezcla de etano y propano. Calcula:
a) El calor de combustión del etano y del propano.
b) La composición molar, en porcentaje, del gas utilizado.
DATOS: Calor de formación (kJ/mol): etano(g) = -85,0; propano(g) = -104;
dióxido de carbono(g) = -394; agua(l) = -286.
