¿Cuál es el origen de la energía que empleamos habitualmente?

Presentación del tema: "¿Cuál es el origen de la energía que empleamos habitualmente?"— Transcripción de la presentación:

1 ¿Cuál es el origen de la energía que empleamos habitualmente?

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3 PRINCIPAL FORMA DE ENERGIA QUE SE GENERA CALOR

4 ¿CUÁL ES LA PRINCIPAL FORMA DE ENERGIA QUE NECESITAMOS?

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7 MECANICA TRABAJO

8 TERMODINAMICA ENERGIA Y SUS TRANSFORMACIONES ESTUDIA capacidad de un sistema para realizar un trabajo o para suministrar calor entendida como

9 RELACION TERMODINAMICA Y QUIMICA ¿Por qué ocurren las reacciones químicas? ¿Por qué algunas reacciones ocurren en forma espontánea? ¿Qué mecanismos permiten la transformación de reactantes en productos? ¿Cuánta energía puede producir una reacción química? ¿Cómo puede medirse y calcularse la energía? Responde a preguntas como:

10 Propiedades macroscópicas de la materia que se utilizan en termodinámica DENSIDAD PRESION VOLUMEN CANTIDAD DE SUSTANCIA TEMPERATURA

11 LOS CAMBIOS DE ESTAS PROPIEDADES DE LA MATERIA PERMITEN OBTENER LA VARIACION DE ENERGÍA Y RELACIONARLAS CON EL CALOR Y EL TRABAJO

12 SISTEMA sector del universo que se aísla con el objeto de someterlo a estudio ENTORNO Todo lo que rodea al sistema y generalmente interactúa con él

13 TIPOS DE SISTEMAS CERRADOABIERTOAISLADO Intercambio sólo energía entre S y E Intercambio de materia y energía entre S y E Sin Intercambio de materia y energía entre S y E

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16 ESTADO DE UN SISTEMA Corresponde a la totalidad de las propiedades macroscópicas asociadas con un sistema... Se dice que ocurre una transformación en un sistema si, como mínimo, cambia de valor una variable de estado dentro del mismo a lo largo del tiempo. DENSIDADPRESIONVOLUMENTEMPERATURA VARIABLES DE ESTADO

17 SON AQUELLAS PROPIEDADES CUYOS CAMBIOS QUEDAN DETERMINADOS POR SUS VALORES INICIALES Y FINALES NO IMPORTA EL CAMINO RECORRIDO PARA LLEGAR AL CAMBIO PROPIEDADES QUE PUEDEN VARIAR A LO LARGO DE UN PROCESO (POR EJEMPLO, EN EL TRANSCURSO DE UNA REACCIÓN QUÍMICA)

18 REACCION QUIMICA RUPTURA DE ENLACES QUIMICOS, FORMACION DE NUEVOS ENLACES VARIACION DEL CONTENIDO ENERGETICO EN LAS SUSTANCIAS QUE INTERVIENEN EN LA REACCION ABSORCION DE ENERGIA LIBERACION DE ENERGIA

19 ENERGIA INTERNA (U) es toda aquella energía de un sistema que está asociada con sus componentes microscópicos (átomos y moléculas) y que se relaciona con la temperatura de un objeto ENERGIA CINETICAENERGIA POTENCIAL

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21 ¿Qué propiedades presentan por igual los 3 sistemas? Luego de provocar los cambios ¿Cómo es el estado final en ellos? ¿Es la energía inicial igual a la final? ¿Cómo calculamos la variación de energía? ¿Qué tipo de energía se le proporciono al sistema A? ¿Qué tipo de energía se le proporcionó al sistema B? ¿Qué tipo de energía se le proporcionó al sistema C?

22 ¿De qué depende la variación de energía en el sistema A? En el sistema B no se le entregó calor sino que energía mecánica a través del trabajo realizado por las paletas, por lo tanto de qué factor depende la variación de energía? En el sistema C en el que se entregó trabajo mecánico y calor ¿de donde provino la variación de energía?

23 ¿Cómo expresar matemáticamente las variaciones de energía para cada sistema? Sistema A∆E = Q absorbido a volumen cte = Q Sistema B ∆E = W mecánico ejercido = W sobre el sistema Sistema C ∆E = Q + W (SIN CONVENCIÓN DE SIGNOS)

24 Un sistema no posee calor sino que cede o absorbe calor Cuando hay una diferencia de temperatura entre el sistema y su entorno, la energía puede ser transferida en forma de calor (Q)

25 La transferencia de energía entre el Sistema y su Entorno puede provocar un Trabajo (W)

26 CONSIDERANDO LA CONVENCION DE SIGNOS PARA LA VARIACION DE ENERGIA EN UN SISTEMA CALOR ABSORBIDO POR EL SISTEMA= + CALOR CEDIDO POR EL SISTEMA = - TRABAJO REALIZADO POR EL SISTEMA= + TRABAJO REALIZADO SOBRE EL SISTEMA= - ∆E = Q - W

27 EL CALOR NO ES UNA VARIABLE DE ESTADO EL CALOR ES UNA ENERGIA EN TRANSITO, QUE FLUYE DESDE UN CUERPO DE MAYOR TEMPERATURA A OTRO DE MENOR TEMPERATURA NO EXISTE UN CALOR INICIAL Y UN CALOR FINAL DE UN CUERPO SU VALOR DEPENDE DEL CAMINO RECORRIDO, DONDE EL CUERPO ABSORBE O LIBERA CALOR

28 CALORIMETRIA MIDE EL CALOR ABSORBIDO O CEDIDO POR UN CUERPO EN UN DETERMINADO PROCESO CALORIAKILOCALORIAJOULE

29 CALORIA CANTIDAD DE CALOR ABSORBIDA O CEDIDA POR UN GRAMO DE AGUA DESTILADA A PRESION NORMAL AL VARIAR SU TEMPERATURA EN UN GRADO CELCIUS ( 14,5ºC Y 15,5ºC) 1 CAL = 4,186 JOULE 1 JOULE = 0,230 CAL

30 CAPACIDAD CALORICA CANTIDAD DE CALOR QUE HACE VARIAR LA TEMPERATURA DE UN CUERPO EN 1ºC YA SEA CEDIENDO O ABSORBIENDO CALOR

31 CALOR ESPECIFICO DE UNA SUSTANCIA CANTIDAD DE CALOR QUE AL SER ABSORBIDA O CEDIDA POR 1 GRAMO DE UNA DETERMINADA SUSTANCIA HACE VARIAR SU TEMPERATURA EN 1ºC

32 EXPRESION MATEMATICA QUE PERMITE CALCULAR EL CALOR CEDIDO O ABSORBIDO POR UN CUERPO CUANDO VARIA SU TEMPERATURA Q = mx c x ∆t m = cantidad de sustanciaC= calor específico ∆t = variación de tº

33 FUNCION DE ESTADO MAGNITUDES QUE TIENEN VALORES FIJOS CARACTERISTICOS DE CADA ESTADO DEL SISTEMA DEPENDEN SOLO DEL ESTADO DEL SISTEMA Y NO DE LA FORMA EN QUE EL SISTEMA ALCANZÓ EL ESTADO

34 Una muestra de agua a 293,15 K y a la presión de una atmósfera está en un estado especificado. d = 0,99820 g/mL. Esta densidad es una función única del estado. No importa cómo se haya establecido el sistema.

35 ¿ES LA ENERGIA INTERNA (U) DEL SISTEMA UNA FUNCION DE ESTADO? SI, PORQUE LA VARIACION DE ENERGIA EN CADA UNO DE LOS SISTEMAS DEPENDE DEL ESTADO INICIAL Y FINAL, INDEPENDIENTE DE CÓMO SE ENTREGO LA ENERGIA