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Asignatura: qu, Profesor: Mario gonzalez, Carrera: Enginyeria Industrial, Universidad: UPV
Tipo: Apuntes
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Términos básicos en Termoquímica
Criterio Europeo de signos
Sistema
W<
Q<
W>
Q>
Calor
Q = m x calor específico x D T = C x D T
Calor
Calores específicos (J g-1^ ºC-1) Plomo 0, Cobre 0, Hierro 0, Aluminio 0,
Mayor valor de Ce
mayor cantidad de calor para enfriar o calentar
Significado del calor específico:
DT = Temperatura final – Temperatura inicial
Tf > Ti DT > 0 Q > 0 El sistema gana calor
Tf < Ti DT < 0 Q < 0 El sistema pierde calor
Trabajo
P dV P V
V
V
D
2
1
Si P=constante criterio de signos
El trabajo no es función de estado
Primer Principio de la Termodinámica
n e t R v p
n
i
E (^) Ei E E E E E E
... 1
ENERGÍA INTERNA es la energía total del sistema: Energía potencial energía cinética energía vibracional y rotacional energía de los enlaces químicos y atracciones intermoleculares energía electrostáticas núcleo-electrones, electrones-electrones, etc.
Primer Principio de la Termodinámica
D E Q W
Alrededores
Sistema
Según el primer principio: DE = Q + W
Si el trabajo involucrado sólo se debe a cambios de Presión-Volumen:
DE = Q (^)
2 1
V V
Si además la transformación se realiza en un recipiente cerrado: V=constante
DE = Qv La variación de ENERGÍA INTERNA se calcula midiendo el calor absorbido o desprendido en el proceso realizado a V=constante
Primer Principio de la Termodinámica
Q = m Ce DT
QV = m (Ce)V DT = n CV DT = DE
El cálculo del calor cedido o absorbido por un sistema se calculaba como:
Si el proceso se realiza a volumen constante
Calores de reacción y calorimetría
Durante un proceso químico cambia la energía del sistema Producción o absorción de CALOR
Calor de reacción calor intercambiado entre un sistema y sus alrededores cuando tiene lugar una reacción química
REACCIÓN EXOTÉRMICA: la energía química del sistema se convierte en energía térmica En un sistema aislado: aumento de la temperatura En un sistema abierto: provoca un aumento de la T de los alrededores:
sistema alrededores
REACCIÓN ENDOTÉRMICA: la energía térmica del sistema se convierte en energía química En un sistema aislado: disminución de la temperatura En un sistema abierto: provoca una disminución de la T de los alrededores:
sistema alrededores
Entalpía de un Sistema
Definimos una nueva función de estado: LA ENTALPÍA, H, como:
La variación de la entalpía se calculará como:
O en su forma diferencial:
La variación de energía interna de un sistema que realice solamente trabajo de expansión, a presión constante: (^) E, P y V son funciones de estado, la combinación de todas ellas debe ser también una función de estado
dH = dE + d(P*V) = dE + VdP + PdV
Si la presión es constante: DH = DE + PDV y por lo tanto DH = QP
La entalpía es el calor intercambiado en el proceso realizado a P constantes
Entalpía de un Sistema
QP = m (Ce)P DT = n CP DT = DH
( ) ( ) 2
1 C ( s ) O 2 g CO g
C ( s ) O 2 ( g ) CO 2 ( g )
( ) ( ) 2
1 CO ( g ) O 2 g CO 2 g
0 1 1 110.^5 D H kJ mol
0 1 2 283.^0 D H kJ mol
0 1 3 393.^5 D H kJ mol
C(s)
CO(g) CO 2 (g)
DH 1
DH 2
DH 3 =DH 1 +DH 2
La combinación lineal de ecuaciones permite obtener datos no disponibles
Los valores del calor de reacción se tabulan para procesos a volumen y a presión constante
Los calores tabulados poseen una notación concreta, por ejemplo:
Hace referencia a que la determinación de este dato se ha realizado a condiciones estándar de trabajo: presión de 1 Atm
Hace referencia al tipo de reacción al que está asociada: f = calor de formación d = disolución n = neutralización r = reacción c = combustión
