6: Poner a trabajar la Segunda Ley

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6.1: Funciones de energía libre
En el capítulo anterior, vimos que para un proceso espontáneo, ΔS para el universo > 0. Si bien este es un criterio útil para determinar si un proceso es espontáneo o no, es bastante engorroso, ya que requiere de uno calcular no sólo el cambio de entropía para el sistema, sino también el del entorno. Sería mucho más conveniente si hubiera un criterio único que hiciera el trabajo y se enfocara únicamente en el sistema. Al final resulta que hay mediante la introducción de Energías Libres.
6.2: Combinando la Primera y la Segunda Ley - Maxwell's Relations
Modelar la dependencia de las funciones de Gibbs y Helmholtz se comportan con diferentes temperaturas, presiones y volúmenes es fundamentalmente útil. Pero para hacer eso, es necesario un poco más de desarrollo.
6.3: ΔA, ΔG y Trabajo Máximo
Las funciones A y G se denominan a menudo funciones de energía libre. La razón de esto es que son una medida del trabajo máximo (en el caso de ΔA) o trabajo no P-v (en el caso de ΔG) que está disponible de un proceso.
6.4: Dependencia del volumen de la energía Helmholtz
La función Helmholtz cambia con el cambio de volumen a temperatura constante.
6.5: Dependencia de la presión de la energía Gibbs
La dependencia de la presión y la temperatura de G también es fácil de describir. Específicamente la dependencia de la presión de G viene dada por la derivada de presión a temperatura constante.
6.6: Dependencia de temperatura de A y G
La ecuación de Gibbs-Helmholtz se puede utilizar para determinar cómo ΔG y ΔA cambian con las temperaturas cambiantes.
6.7: Cuando dos variables cambian a la vez
Hasta el momento, hemos derivado una serie de expresiones y desarrollado métodos para evaluar cómo cambian las variables termodinámicas a medida que cambia una variable manteniendo el resto constante. Pero los sistemas reales rara vez son así de complacientes. Si se necesita el cambio en una variable termodinámica (como G), se requiere tomar en cuenta las contribuciones de ambos cambios. Ya hemos visto cómo expresar esto en términos de un diferencial total.
6.8: La diferencia entre Cp y Cv
El volumen constante y las capacidades de calor a presión constante son muy importantes en el cálculo de muchos cambios. La relación CP/CV=γ también aparece en muchas expresiones (como la relación entre presión y volumen a lo largo de una expansión adiabática). También sería útil derivar una expresión para la diferencia Cp-CV. Resulta que esta diferencia es expresable en términos de propiedades físicas medibles de una sustancia.
6.E: Poner a trabajar la Segunda Ley (Ejercicios)
Ejercicios para el capítulo 6 “Poner a trabajar la segunda ley” en el mapa de texto de Química Física de Fleming.
6.S: Poner a trabajar la Segunda Ley (Resumen)
Resumen para el capítulo 6 “Poner a trabajar la segunda ley” en el mapa de texto de Química Física de Fleming.