3.S: Primera Ley de Termodinámica (Resumen)
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Objetivos de aprendizaje
Después de dominar el material cubierto en este capítulo, uno podrá:
- Definir la energía interna de un sistema como medida de su capacidad para trabajar en su entorno.
- Definir el trabajo y el calor y relacionarlos con los cambios en la energía interna de un sistema.
- Explicar la diferencia entre las variables dependientes de ruta y las variables independientes de ruta.
- Definir la entalpía en términos de energía interna, presión y volumen.
- Calcular cantidades de la Primera Ley como\(q\)\(w\),\(\Delta U\) y\(\Delta H\), para un gas ideal que experimenta cambios de temperatura, presión y/o volumen a lo largo de vías isotérmicas, isobáricas, isocóricas o adiabáticas.
- Realizar cálculos utilizando datos recopilados mediante calorimetría (ya sea a presión constante o volumen constante).
- Escribir una reacción de formación (la reacción para la que se define la entalpía estándar de formación) para cualquier compuesto.
- Utilizar entalpías de formación para calcular las entalpías de reacción.
- Estimar entalpías de reacción a partir de entalpías de disociación de enlaces promedio.
- Definir y utilizar entalpías para cambios de fase como\(\Delta H_{fus}\)\(\Delta H_{sub}\), y\(\Delta H_{vap}\) para calcular la energía térmica transferida en los procesos de cambio de fase correspondientes.
- Definir funciones termodinámicas importantes como la energía de ionización, la afinidad electrónica, la energía de disociación de enlaces y la energía reticular. Construir un diagrama de ciclo Nacido-Haber usando estos valores para describir la formación de un compuesto cristalino iónico.
Vocabulario y conceptos
- adiabático
- Calorimetría de bombas
- energía de disociación de enlace
- Ciclo Nacido-Haber
- calorimetría
- reacciones de combustión
- capacidad calorífica de presión constante
- volumen constante
- capacidad de calor de volumen constante
- afinidad de electrones
- endotérmico
- entalpía
- entalpía de combustión
- exotérmico
- Primera Ley de Termodinámica
- calor
- capacidad calorífica
- Ley de Hess'
- energía interna
- potencial de ionización
- isotérmica
- trabajo máximo
- Entalpías de reacción
- reversible
- reversiblemente
- calor específico
- entalpía estándar de formación
- reacción de formación estándar
- variables de estado
- trabajo
- trabajo de expansión
Referencias
- Balcan, M., Arzik, S., & Altunata, T. (1996). La determinación de los calores de combustión y las energías de resonancia de algunos naftalenos sustituidos. Termichimica Acta, 278, 49-56.
- Einstein, A. (1979). Notas Autobiográficas. Una Edición Centenaria. Empresa Editorial de Corte Abierta.
- Encyclopedia.com. (2008). James Prescott Joule. Recuperado el 30 de marzo de 2016, de Diccionario Completo de Biografía Científica: http://www.encyclopedia.com/doc/1G2-2830902225.html
Colaboradores
Patrick E. Fleming (Department of Chemistry and Biochemistry; California State University, East Bay)