Formulario Termodin´amica

Formulario Termodinámica
FMF − 107 AÑO 2011.
1. Capacidad Calorı́fica (C )
C=
7. Calor Especifico molar a Presión Constante
((cm ) p )
Q
∆T
a) gas monoatómico
5
(cm ) p = R
2
2. Capacidad Calorı́fica Especifica o Calor
Especifico (c)
c=
b) gas diatómico
C
Q
=
m
m∆T
3. Capacidad Calorı́fica Molar o Calor Especifico
molar (cm )
cm =
C
Q
=
n
n∆T
7
(cm ) p = R
2
c) gas poliatómico
(cm ) p = 4R
8. Razón de los Calor Especifico molares y
los Calor Especificoa a ( P = cte, yV = cte)
(γ)
m = n Mm
(cm ) p
cp
γ=
=
5. Calor Especifico Molar(cm ) y Calor Especifico
(cm )v
cv
(c)
a) gas monoatómico
C = m c = n cm
5
C = ( n Mm ) c = n c m
γ=
3
c Mm = c m
b) gas diatómico
6. Calor Especifico molar a Volumen Constante
7
((cm )v )
γ=
5
a) gas monoatómico
c) gas poliatómico
3
(cm )v = R
4
2
γ=
3
b) gas diatómico
9. Relación entre los Calor Especifico
5
(cm )v = R
2
(cm ) p = (cm )v + R
c) gas poliatómico
R
(c p ) = (cv ) +
Mm
(cm )v = 3R
4. Masa molar ( Mm ), Masa(m) y Moles(n)
1
10. Tabla Resumen
se puede reescribir como
Q = ∆U + W
gas
(cm )v
(cm ) p
(γ)
monoatómico
3
2R
5
2R
5
3
diatómico
5
2R
7
2R
7
5
poliatómico
3R
4R
4
3
En adelante, el calor cedido al sistema
será considerado positivo, y el calor
extraı́do del sistema, negativo. Al
trabajo lo consideraremos positivo
cuando lo realizada el sistema, y
negativo, al trabajo que el sistema
recibe (ver figura (1)).
11. Constante Universal de los Gases ( R)
J
kmol K
J
R = 8, 314
mol K
l atm
R = 0, 0821
mol K
cal
R = 1, 987
mol K
R = 8314
Figura 1:
b) forma diferencial
δU = δQ − δW
δW = P δV
se puede reescribir como
12. Condiciones estándar o Temperatura y
Presión standard
δQ = δU + δW
14. Gas Ideal
a) Ley del gas ideal
T = 273, 15 K = 0 o C
P = 1, 013 · 105 Pa = 1 atm
PV = nRT
b) Energı́a Interna con (cv )
δU = m cv δT
1 kmol de gas ideal ocupa un volumen
22, 4 m3
U = m cv T
c) Energı́a Interna con ((cm )v )
13. Primera Ley de la Termodinámica
δU = n (cm )v δT
a) forma integral
U = n (cm )v T
∆U = Q − W
W=
Z V
f
Vi
15. Calorı́as y Energı́a
P δV
1 cal = 4, 184 J
2
16. Valores experimentales de los calores especı́ficos
molares de algunos gases
(cm ) p
gas
(cm )v
[ molJ ·K ] [ molJ ·K ]
monoatomico ideal (3 grados de libertad)
Helio, He
Argón, Ar
biatomico ideal (5 grados de libertad)
Hidrogeno, H2
Nitrogeno, N2
Oxı́geno, O2
poliatomico ideal (6 grados de libertad)
CO2
NH3
Vapor de agua, H2O
Metano, CH4
Cloroformo, CHCl3 (más de 6 grados de libertad)
Alcohol etı́lico, C2 H6O (más de 6 grados de libertad)
3
20, 8
20, 8
20, 8
29, 1
28, 8
29, 1
29, 4
33, 3
37
36, 8
36, 2
35, 6
72
87, 4
12, 5
12, 5
12, 5
20, 8
20, 4
20, 8
21, 1
24, 9
28, 5
27, 8
27, 8
27, 2
63, 6
79, 1
(cm ) p − (cm )v
(γ)
[ molJ ·K ]
8, 3
8, 3
8, 3
8, 3
8, 4
8, 3
8, 3
8, 4
8, 5
9
8, 4
8, 4
8, 4
8, 4
1, 67
1, 66
1, 67
1, 4
1, 41
1, 4
1, 4
1, 3
1, 3
1, 31
1, 3
1, 31
1, 13
1, 11