Clase Auxiliar N°1 Repaso Termodinámica MI4110 Físico-Química Metalúrgica Santiago, Viernes 18 de Marzo de 2011 Profesor Auxiliar: Viviana Pavez

Definiciones Básicas Termodinámica: Trata de las relaciones cuantitativas que existen entre el calor y las demás formas de energía. Proporciona información respecto de la posible ocurrencia de reacciones químicas bajo condiciones específicas e identifica las concentraciones de las distintas especies que pueden coexistir en cada fase una vez que el equilibrio es alcanzado. Sin embargo, NO dice nada respecto a la velocidad a la cual ocurre la reacción, ni cuanto tiempo demora en alcanzarse el equilibrio.

Definiciones Básicas Sistema termodinámico Aquella parte específica del universo material que se separa para su estudio. Está delimitado por límites reales o imaginarios a través de los cuales puede o no existir transferencia de masa y/o energía. Se definen: Sistema aislado: no puede intercambiar materia ni energía con el entorno. Sistema cerrado: puede intercambiar energía, pero no materia. Sistema abierto: permite transferencia tanto de materia como de energía.

Definiciones Básicas Estado de un sistema: Estado de equilibrio: Descripción o caracterización de un sistema a través de sus propiedades. Como por ejemplo volumen, presión, masa, etc. Se puede clasificar las propiedades del sistema como: Propiedades extensivas: dependen de la masa del sistema. Propiedades intensivas: no dependen de la masa del sistema. Estado de equilibrio: Se dice que un sistema se encuentra en equilibrio si ante cualquier perturbación temporal de sus condiciones externas regresa al estado inicial.

Definiciones Básicas Calor: Calor específico o capacidad calorífica: “Energía en tránsito”. Calor específico o capacidad calorífica: Cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de sustancia en 1 grado. Capacidad calorífica molar: Cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un mol de sustancia en 1 grado.

Definiciones Básicas Entalpía: calor contenido en las especies involucradas. Entropía: energía no disponible. Energía libre de Gibbs: energía disponible.

Ley cero de la termodinámica Equilibrio térmico: Al poner en contacto un cuerpo caliente con uno frío, se aprecia que después de un tiempo ambos alcanzan la misma temperatura. Ley cero de la Termodinámica: Si dos cuerpos están en equilibrio térmico con un tercero, se encuentran entonces en equilibrio térmico entre sí.

Primera Ley de la termodinámica La primera ley involucra tres conceptos: Equivalencia entre calor y trabajo Tanto Q como W son formas de energía. Principio de conservación de la energía La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma en otra forma de energía. Energía interna del sistema la suma de todas las energías que el sistema posee.

Segunda Ley de la termodinámica “La entropía del universo tiende a incrementarse en el tiempo”. Con la primera y segunda ley se obtiene la Ecuación fundamental de energía de la termodinámica:

Tercera Ley de la termodinámica “La entropía de una sustancia cristalina a la temperatura de cero absoluto es cero”.

Fórmulas importantes Entalpía: Entalpía de reacción: Entalpía a diferente temperatura:

Ecuación de Balance de Calor

Ley de Hess “ El cambio térmico, a presión o volumen constante, de una reacción química dada es el mismo tanto si ocurre en una etapa como si se verifica en varias etapas”.