Conceptos básicos de termodinámica y calorimetría

Sistema: cualquier porción del universo a la que aislamos del resto para su estudio mediante paredes reales o imaginarias. Abiertos (intercambian con el entorno materia y energía) Cerrados (solo energía) y Aislados (nada)

Variables termodinámicas: magnitudes físicas que describen el estado del sistema son p v y t y se llaman también variables de estado.

Ecuación de estado: ley física en forma de expresión matemática que relaciona las variables de estado y por tanto describe el estado del sistema. Ej. PV=nrt

Sólido: las partículas ocupan los nodos de redes cristalinas y su movimiento es de vibración alrededor de dichos nodos, de ahí que tengas forma y volumen propios

Líquidos: las partículas tienes libertad de movimiento, es decir, tienen movimientos de translación. No obstante la separación relativa o distancia entre ellas es mayor que la de los sólidos, de ahí que las densidades de estos dos sean parecidas y que los líquidos no tengan forma pero si volumen propio (recipiente que los contiene)

Gas: las partículas se pueden mover en todas las direcciones y a todas las velocidades tratando de ocupar el máximo volumen. De ahí que no tengan ni forma ni volumen propio y que sus densidades sean mucho más bajas.

Energía interna: de un sistema es la suma de las energías cinéticas y potenciales de las partículas que componen el sistema. U=F(T)

Escalas termodinámicas: TªK= 273+ºC. TªCº= (TºF-32)X5/9. TªF= 9/5XTªCºX32

Principio 0: si dos cuerpos A Y B están en equilibrio térmico con un tercero, A y B están en equilibrio térmico entre sí

Energía calorífica: es aquella forma de energía que se transmite de unos cuerpos a otros como consecuencia de una diferencia de Tª entre ellos. Efectos: variación de tª: Q=M.CE.AT

Cambios de estado: cualquier sistema puro puede presentarse en cualquiera de los tres estados físicos dependiendo de la temperatura. Sólido-Líquido: fusión-solidificación Líquido-Gas: vaporización-condensación Para cambios de estados se usa Q=M.LV

Dilataciones: Lineal: L=Lo(1+aAt) Superficial: S=So(1+2aAT) Cúbica: V=Vo(1+2aAt)

Propagación del calor: conducción: la energía técnica va pasando de unas partículas a otras debido a los choques entre ellos como consecuencia del contacto de los mismos. Convección: principalmente tiene lugar en líquidos y gases y se debe en que si en una zona del mismo, la temperatura es mayor, por lo que la densidad del fluido es menos con lo cual asciende y el fluido más frío de menor densidad desciende ocupando lo que deja el anterior (corrientes de convección) Radiación: las estrellas como el sol emiten energía radiante que se puede propagar incluso en el vacío, es decir sin concurso de materia, es absorbida por los cuerpos y produce un aumento de temperatura.

Trabajo de expansión: si la p es cte: lat-l= 101,325 J

Primer principio de la termo.: es un principio de conservación de la energía que relaciona las formas de transferencia de energía con su energía interna.

Eq. Mecánico: 1cal=4,18J 1 J=0,24 cal

Cal: cantidad de calor que hay que comunicar a un gramo de agua para elevar su temperatura de 14,5 ºC a 15,5 ºC, es decir, un grado.

Entropía: es una magnitud termodinámica que representamos con una s, y es función de estado, es decir, su variación solamente depende del estado inicial y final del sistema y es independiente del camino seguido por el sistema para pasar del inicial al final. Mide el desorden del sistema. Sólidos>líquidos>gases