Termodinámica

En toda reacción química se produce siempre absorción o desprendimiento de energía, como ésta no se crea ni se destruye, lo que sucede es la conversión de la energía química asociada a la ruptura o formación de enlaces, en otro tipo de energía y viceversa.

Definición

del θερμo, termo, que significa «calor»y δύναμις, dínamis, que significa «fuerza»)

La Termodinámica es la parte de la Física que estudia la relación entre el calor y el trabajo. Dicha ciencia entiende por un Sistema Termodinámico a aquella parte del universo separada del exterior por superficies reales o imaginarias.

Revisa los conceptos básicos de la Termodinámica  y las Leyes de los gases

Principios de la termodinámica

El punto de partida de la mayor parte de consideraciones termodinámicas se desarrolla a partir de cuatro Principios o Leyes de la Termodinámica que  definen cómo tienen lugar las transformaciones de energía

a) Principio cero de la Termodinámica

Permite definir la temperatura como una variable propia de un sistema y diferente al calor que es una manifestación de la energía. Establece que:

“Dos  sistemas en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio térmico entre sí”.

Esta ley es de gran importancia porque permitió definir a la temperatura como una propiedad termodinámica y no en función de las propiedades de una sustancia. 

b) Primer principio de la termodinámica

Principio de conservación de la energía para la termodinámica, establece que la energía de cuaalquier sistema se conserva, por lo que ésta sólo se transforma. Para sistemas cerrados se representa con la siguiente fórmula:

${\displaystyle \Delta U=Q-W\,}$

Donde U es la energía interna del sistema (aislado), Q es la cantidad de calor aportado al sistema y W es el trabajo realizado por el sistema.

Veamos su aplicación en la vida diaria a través de la Conservación de la Energía

c) Segundo principio de la termodinámica

Este principio marca la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario al modificarse algunas de sus condiciones como la temperatura o la presión. Apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada Entropía (S), que permite determinar la energía no aprovechable y que posteriormente se asoció al orden o desorden de los sistemas. Su expresión matemática es:

d) Tercer principio de la termodinámica

Define la entropía cero a la temperaatura cero absoluto: -273ºC.

En este blog sólo revisaremos la primera y segunda ley, con énfasis a su aplicación a los procesos químicos, lo que de hecho forma parte de la llamada fisicoquímica, rama de las ciencias experimentales que considera la parte importante de la física para la química.

Observa el video y realiza la actividad