Termodinámica: conceptos clave y leyes fundamentales
Termodinámica
La termodinámica se encarga del estudio de la energía y sus transformaciones, incluyendo los cambios en los procesos de producción con máquinas térmicas, como la máquina de vapor, que transforma la energía calorífica.
Entropía
Simbolizada como S, la entropía es la magnitud física que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Es una función de estado extensiva y su valor, en un sistema aislado, crece durante un proceso natural. Describe la irreversibilidad de los sistemas termodinámicos (del griego, evolución o transformación).
Temperatura
La temperatura absoluta, en Kelvin, es una magnitud que se refiere a las nociones comunes de caliente o frío.
Calor
El calor no es una función de estado.
Reacción Exotérmica
Cualquier reacción química que desprende energía, con una variación negativa de entalpía. Se da en reacciones de oxidación y puede producir fuego si es intensa. La combustión es una reacción química que se produce con desprendimiento de calor.
Ley de Hess
«Si una serie de reactivos reaccionan para dar una serie de productos, el calor de reacción liberado o absorbido es independiente de si la reacción se lleva a cabo en una, dos o más etapas». Los cambios de entalpía son aditivos: ΔH = ΣΔHr. El calor de reacción solo depende de los reactivos y los productos, o que el calor de reacción es una función de estado.
Entalpía
La entalpía es la cantidad de energía de un sistema termodinámico que este puede intercambiar con su entorno. En una reacción a presión constante, el cambio de entalpía es el calor absorbido o desprendido.
Reacción Endergónica
También llamada reacción desfavorable o no espontánea, es una reacción química donde el incremento de energía libre es positivo.
Calor Específico
El calor específico es la cantidad de calor que se debe suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad (Kelvin o grado Celsius). Generalmente, su valor depende de la temperatura inicial.
Primera Ley de la Termodinámica
Principio de conservación de la energía. Establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o intercambia calor con otro, la energía interna cambiará.
Energía Libre de Gibbs
En termodinámica, la energía libre de Gibbs o entalpía libre es un potencial termodinámico, una función de estado extensiva con unidades de energía, que da la condición de equilibrio y espontaneidad para una reacción química (a presión y temperatura constantes).