1.1.-Conceptos básicos: Función de trayectoria y función de estado

-“La Termodinámica estudia intercambios de energía entre un sistema y sus alrededores y cómo afectan a las propiedades macroscópicas del propio sistema”, estudia en último término funciones de estado.

– Las funciones de estado vienen dadas por la combinación de funciones de trayectoria, variables y otras funciones de estado.

-VARIABLES:

T,P,V, Composición… Pueden ser:

– intensivas: no dependen de la cantidad de materia presente en el sistema.

– extensivas: dependen de la cantidad de materia presente en el sistema, aumentando con ella.

-FUNCIÓN DE TRAYECTORIA:

Q , W. Dependen del camino recorrido. No son derivables en sentido estricto dQ , dW.

-FUNCIÓN DE ESTADO:

No dependen del camino recorrido. Se cumple la ley de Hess. Son derivables:

– aislado: si no puede intercambiar ni materia ni energía con los alrededores.

ΔU o dU = Qv ENERGÍA INTERNA (U)

ΔH o d H = Qp ENTALPÍA ( H )

ΔS o dS = desorden ENTROPÍA ( S )

 

– cerrado: si puede intercambiar energía pero no materia con los alrededores.

ΔG o d G = espontaneidad (que tiene lugar) ENERGÍA LIBRE DE GIBBS.

– abierto: si puede intercambiar materia y energía con los alrededores.

μ = POTENCIAL QUÍMICO

formula potencial químico

El sistema se separa del entorno por unas paredes, reales o ficticias, que pueden

ser:

– permeables o impermeables: si permiten o no el paso de materia

– adiabáticas: si no permiten el paso de calor

– diatérmicas: si son conductoras del calor

– móviles o inmóviles (rígidas): si pueden o no desplazarse

-Proceso termodinámico:

Proceso irreversible: tiene lugar cuando un sistema no está en equilibrio y sus propiedades cambian con el tiempo.

Proceso reversible (cuasiestático) : en el que el sistema se encuentra siempre infinitesimalmente próximo al equilibrio. Sólo un proceso de este tipo se puede describir mediante variables termodinámicas.

Un sistema cambia su estado termodinámico al intercambiar calor o trabajo con otros sistemas con los que interacciona.
Estudiaremos la termodinámica de equilibrio, los sistemas parten de un estado de equilibrio y a través de procesos reversibles (que tienen lugar mediante cambios infinitesimales) alcanzan nuevos estados, también de equilibrio.

–Algunos procesos termodinámicos reciben nombres especiales:

isotérmicos: T constante

isobáricos: P constante

isócoros: V constante

adiabáticos: sin intercambio de calor con los alrededores.