TEMA 4

Question 1

Que estudia la termodinamica

Answer 1

La Termodinámica es la ciencia que estudia:
• las transformaciones de materia y energía.
• las relaciones entre el calor y las reacciones químicas

Question 2

Que es un sistema

Answer 2

Lo que se desea estudiar. Una porción del universo.
Homogéneo (una sola fase)
Heterogéneo (varias fases)

Question 3

que es un entorno

Answer 3

: Lo que rodea el sistema. Donde se produce el intercambio
con el sistema
Teóricamente es el resto del universo; a la práctica, el entorno más próximo

Question 4

Que es el universo

Answer 4

: Conjunto de sistema y entorno

Question 5

Tipos de sistema

Answer 5

abierto: energia si, calor si, materia si
cerrado: energia si calor si, materia no
aislado: no hay ninguna

Question 6

Delimitaciones del sistema

Answer 6

Existen 3 tipos de paredes que delimitan el sistema:
•Adiabáticas: no dejan pasar calor (Q=0)
•Conductoras: dejan pasar calor (Q)
•Rígidas: no permiten cambios de volumen del sistem

Question 7

Que es una variable de estado

Answer 7

Propiedad que define a un estado con un valor definido y que es independiente a cómo se llega al estado. Las variaciones de dicha propiedad sólo dependen del estado inicial y final.

Question 8

Cuales hay variables de estado

Answer 8

Son variables de estado:
PRESIÓN (P)
TEMPERATURA (T)
VOLUMEN (V)
ENERGÍA INTERNA (U)
ENTALPÍA (H)
ENTROPÍA (S)

El trabajo y la calor no lo son

Question 9

Que es una propiedad intensiva

Answer 9

PROPIEDAD INTENSIVA:
no depende de la cantidad de sustancia o del tamaño de un cuerpo, por lo que el valor
permanece inalterable al subdividir el sistema inicial en varios subsistemas. No son
propiedades aditivas.
Ejemplos:
temperatura, presión, velocidad, el punto de ebullición, el punto de fusión,
la densidad, viscosidad, dureza, concentración, solubilidad, olor, color, sabor, …

Question 10

Que es una propiedad extensiva

Answer 10

Depende de la cantidad de sustancia o del tamaño de un cuerpo, son magnitudes cuyo
valor es proporcional al tamaño del sistema que describe. Estas magnitudes pueden ser
expresadas como la suma de las magnitudes de un conjunto de subsistemas que formen
el sistema original.
Ejemplos:
Peso, volumen, energía interna, entalpía, entropía, trabajo, capacidad calorífica,…

•El cociente entre dos magnitudes extensivas nos da una magnitud intensiva.
Ej.: masa / volumen = densidad

Question 11

Que es la energia?

Answer 11

Capacidad de un sistema para producir un trabajo (W) o de transferir calor (Q)
 Es medible macroscópicamente.
La Energía almacenada de un sistema se denomina Energía Interna (U)
Unidades: Joule (J) (S.I.); Caloría (Cal); con la equivalencia 1 cal = 4,184 J

Question 12

Que es el trabajo

Answer 12

Transferencia de energía de un sistema a otro debido a la acción de una fuerza que se desplaza

Question 13

Que es el calor?

Answer 13

transferencia de energía de un sistema a otro debido a una diferencia de temperatura entre ellos

Question 14

Capacidad calorifica

Answer 14

Capacidad calorífica (C):

La cantidad de energía (calor, Q)) que absorbe un cuerpo para elevar su temperatura en 1°C.

Question 15

Calor especifico

Answer 15

C= Q/m* delta T

Question 16

Primer principio de la termodinamica

Answer 16

La energía de un sistema aislado se conserva, y sólo cambia de unas formas de energía a otrasLos sistemas que estudiamos no son aislados, normalmente existe intercambio de energía. Por tanto, lo que es constante, es la energía del universo, o lo que es lo mismo, la del sistema y su entorno
ΔE sistema + ΔE entorno = 0

Question 17

Que es un proceso endotermico y exotermico

Answer 17

Endo: cogemos energia
Exo: liberamos energia

Question 18

Energia interna U

Answer 18

•Principal energía que se intercambia en un proceso o reacción química
•Suma de las energías cinéticas (traslación, rotación y vibración) de las moléculas o átomos que constituyen el sistema y la energía potencial de las fuerzas entre ellas (interacciones de enlace intra e
intermoleculares)
•Es una variable de estado

ΔE sistema = ΔU = - ΔE entorno
ΔU = Q + W
ΔU = Q –P·ΔV

Question 19

Convencion de signos

Answer 19

Convención de signos:
Q>0, absorbe calor
Q<0, libera calor
W>0, realiza un trabajo
W<0, requiere trabajo del entorno

Question 20

Formula trabajo

Answer 20

W = P·ΔV

Question 21

Que es la entalpia?

Answer 21

La entalpía (H) es la medida de la energía total de un sistema termodinámico.
Incluye la energía interna (U) necesaria para crear el sistema y la energía requerida para
desplazar su entorno y así establecer su volumen (V) y presión (P).

H = U + PV

Question 22

Propiedades entalpia

Answer 22

• La entalpía total (H) de un sistema no se puede medir directamente
• Solamente un cambio o diferencia de energía tiene significado físico
• Es una variable de estado: independiente del camino, sólo depende del estado inicial y final
• El proceso inverso implica solamente un cambio de signo

Question 23

Que es la variacion de entalpia

Answer 23

Variación de entalpía (ΔH) = intercambio de energía térmica que experimenta un sistema químico
con su ambiente, a presión constante.

ΔH>0 endotermico
ΔH<0 exotermico

Question 24

Entalpia de reaccion ΔHr

Answer 24

∆Hr = ∑ Hproductos - ∑ Hreactivos

Question 25

Entalpia de combustion

Answer 25

•Variación de la entalpía cuando un mol de una sustancia reacciona completamente con oxígeno bajo condiciones estándar de presión y temperatura •Las reacciones de combustión son siempre exotérmicas  ΔHc < 0 (negativas) •Se miden con una bomba de calorimetría

Question 26

Entalpia de formacion

Answer 26

•Variación de entalpía de la reacción de formación o síntesi (teórica) de un mol de compuesto a partir de las especies elementales que lo componen en estado normal (esto es, en el estado de agregación y forma alotrópica más estable a la que dichos elemento se hallan en condiciones estándar) •Por convenio, los elementos en su estado estándar tienen ΔH°f = 0, porque no hay ningún cambio implicado en su formación

Question 27

Cuando calentamos una sustancia, que hacemos?

Answer 27

Aumentamos su entalpia. Existen situaciones en que el aumento de Entalpía no va acompañado de un cambio de temperatura  CAMBIOS DE ESTADO DE AGREGACIÓN. Pese a que la temperatura no varia entre estado final e inicial, el estado final tiene una Entalpía superior. Se ha usado para vencer las fuerzas de atracción entre moléculas

Question 28

Entalpias de transicion

Answer 28

ΔH fusión= ΔH líquido - ΔH sólido ΔH vaporización= ΔH gas- ΔH líquido ΔH sublimación= ΔH gas- ΔH sólid

Question 29

Ley de Hess

Answer 29

Si un proceso se puede descomponer en distintas etapas, la variación de Entalpía del proceso global es igual a la suma algebraica de las variaciones de entalpía de cada etapa

Question 30

Segundo principio de la termodinamica

Answer 30

La entropía del universo aumenta en un proceso espontáneo (irreversible) y permanece constante en un proceso en equilibrio (reversible). ∆SUNIVERSO>0 espontaneo ∆SUNIVERSO< imposible ∆SUNIVERSO= 0 (no espontaneo) reversible

Question 31

Que es la entropia

Answer 31

Propiedad termodinámica que mide el número específico de maneras en que se puede organizar unsistema, es decir el número de estados microscópicos (posición y energía de cada molécula). En general se usa como una medida del grado de desorden de la materia y del incremento de energía interna frente a un incremento de temperatura del sistema Variación de entropía (ΔS) = la variación del orden molecular ocurrido en un proceso.

Question 32

Comparativa entropias

Answer 32

Ssólido< Slíquido<< Sgas las mezclas tienen mayor entropía que las sustancias puras

Question 33

Entropia del universo, cual es?

Answer 33

∆Suniverso = ∆Ssistema+ ∆Sentorno > 0, para ser espontáneo

Question 34

Formula entropia entorno

Answer 34

∆Sentorno = -∆Q / T

Question 35

Energia de Gibbs

Answer 35

∆Gsistema= ∆H - T· ∆Ssistema

Question 36

Como son las reacciones exotermicas con exceso de desorden?

Answer 36

``` Reacciones exotérmicas (∆H<0) con aumento de desorden (∆S>0)  ∆H <0 -T ∆S <0 ΔG <0 a cualquier temperatura ``` Espontanea a cualquier temp

Question 37

Como son las reacciones endotérmicas con aumento de desorden

Answer 37

``` Reacciones endotérmicas (∆H>0) con aumento de desorden (∆S>0) ∆H >0 -T ∆S <0  ΔG <0 a temperaturas elevadas Espontaneo a temp altas ```

Question 38

Como son las reacciones exotermicas con aumento de orden

Answer 38

``` Reacciones exotérmicas (∆H<0) con aumento de orden (∆S<0)  ∆H <0 -T ∆S >0 ΔG <0 a temperaturas baja ``` Esponteanea a temperaturas baja

Question 39

Como son las reacciones endotermicas en aumento de orden

Answer 39

``` Reacciones endotérmicas (∆H>0) con aumento de orden (∆S<0)  ∆H >0 -T ∆S >0 ΔG >0 Siempre No espontanea ```