22: Helmholtz y Gibbs Energies
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- 22.1: Helmholtz Energía
- Hemos respondido a la pregunta: qué es la entropía, pero aún no tenemos un criterio general para la espontaneidad, solo uno que funcione en un sistema aislado. Arreglemos eso ahora mostrando que la energía Helmholtz es el indicador de espontaneidad cuando la temperatura y el volumen se mantienen constantes.
- 22.2: La energía de Gibbs determina la dirección de la espontaneidad a presión y temperatura constantes
- La energía Gibbs es la cantidad máxima de no\(PV\) trabajo que se puede extraer de un sistema termodinámicamente cerrado. A temperatura y presión constantes, la energía de Gibbs determina la dirección de los procesos espontáneos, como las reacciones químicas.
- 22.3: Las relaciones Maxwell
- Para explotar plenamente el poder de las funciones estatales necesitamos desarrollar alguna maquinaria matemática considerando una serie de derivadas parciales.
- 22.4: La entalpía de un gas ideal es independiente de la presión
- Los gases ideales no interactúan entre sí (sin fuerzas intermoleculares), por lo que la entalpía de un gas ideal es independiente de la presión.
- 22.5: Las funciones termodinámicas tienen variables naturales
- Las ecuaciones termodinámicas fundamentales se derivan de cinco definiciones termodinámicas primarias y describen la energía interna, la entalpía, la energía de Helmholtz y la energía de Gibbs en términos de sus variables naturales. Aquí se presentarán en sus formas diferenciales.
- 22.6: El Estado Estándar para un Gas es un Gas Ideal a 1 Bar
- Los datos termodinámicos tabulados se expresan en términos de condiciones de estado estándar (SSC), que para un gas, es un gas ideal a 1 bar.
- 22.7: La ecuación de Gibbs-Helmholtz
- El parcial de primer orden en G versus P es el volumen V; esto nos permite encontrar la dependencia de G sobre P simplemente integrando sobre el volumen V de una presión a otra.
- 22.8: La fugacidad mide la no idealidad de un gas
- Fugacidad,\(f\), es la presión efectiva de un gas real. Toma en cuenta la no idealidad de un gas de manera que nos permite calcular las propiedades de un gas real usando ecuaciones derivadas para un gas ideal.