tema 8: termodinámica

TEMA 8: TERMODINÁMICA
Joule demuestra que el calor es una forma de transferencia de energía, al igual que el trabajo
mecánico. Estudia la relación entre calor y trabajo, del paso de energía de una sustancia a
otra.
Los cuatro principios.
Principio 0: Dan a la temperatura la propiedad del sistema tal y como son (presión, volumen,
coordenadas…) independiente del tiempo. Si dos sistemas, A y B están separados pero en
equilibrio térmico cada uno con un tercero, C, A y B equilibrio térmico entre sí.
Primer principio: Trabajo y Calor son formas de energía. La energía interna (U) aumenta
dependiendo de si absorbe, desprende calor o reciba o no trabajo.
∆𝑈 = 𝑄 + 𝑊
𝑊 = −𝑃 · ∆𝑉
*Si ∆𝑈 = 0 W=Q
*Si v=cte. el trabajo es igual a 0 y por lo tanto ∆𝑈 = 𝑄
*Si p=cte. por tanto ∆𝑈 = 𝑄 − 𝑝 · ∆𝑉
La entalpía se calcula a partir de la energía interna:
∆𝐻 = ∆𝑈 + 𝑝 · ∆𝑉
Calor molar: 𝑄 = 𝑛 · 𝐶 · ∆𝑇
Segundo principio: Todo sistema evoluciona en el sentido en que aumenta el desorden.
La entropía nos da la idea de desorden y reversibilidad del proceso.
𝑄
𝑇
Ley de Hess: intercambio calorífico en una reacción a P constante o V constante es el mismo
tanto si es en una sola etapa como si es en varias. Por eso las variaciones de cualquier función
de estado dependen del estado inicial y final no del camino seguido.
∆𝑆 = 𝑆2 − 𝑆1 =
*Gracias a la Ley de Hess en reacciones por etapas: ∆𝐻 = ∆𝐻1 + ∆𝐻2 …
*A partir de las ∆𝐻 de formación de reactivos y productos
∆𝐻 𝑟𝑒𝑎𝑐 = ∑ 𝑣𝑝∆𝐻𝑓𝑖𝑛 − ∑ 𝑣𝑝∆𝐻𝑖𝑛𝑖
Tercer principio:
Energía libre de Gibbs y espontaneidad de las reacciones.
La espontaneidad depende de AH y de AS y hay una magnitud que engloba a ambos.
𝐺 = 𝐻 − 𝑇 · ∆𝑆
*Si G es menor que 0 es espontáneo.
*Si G es mayor que 0 no es espontáneo.
*Si G es igual a 0 hay equilibrio.