Ecuación de estado, variables termodinámicas

-
Ecuación de estado 
Es una función que establece las relaciones entre el número mínimo de magnitudes que definen el estado del sistema y los valores posibles que estas pueden tener. Una ecuación de estado de una substancia es una ecuación fundamental o constitutiva. Es decir, es una relación entre varias magnitudes físicas que es específica para esa substancia, y no se deriva directamente de una ley física. Combinada con otras ecuacionespuede constituir una ley fisica. 
La ecuación de estado son en su mayoría ecuaciones fenomenológicas. Es decir, son ecuaciones que integran las relaciones  entre magnitudes físicas determinadas empíricamente.

Variable intensiva
Una variable intensiva es aquella cuyo valor no depende del tamaño ni la cantidad de materia del sistema. Es decir, tiene el mismo valor para un sistema que para cada una de sus partes consideradas como subsistemas del mismo.  La temperatura y la presión son variables intensivas. 

Variables extensivas 
Una variable extensiva es una magnitud cuyo valor es proporcional al tamaño del sistema que describe. Esta magnitud puede ser expresada como suma de las magnitudes de un conjunto de subsistemas que formen el sistema original. Por ejemplo la masa y el volumen son variables extensivas.

Gas ideal
El término gas ideal se refiere a un gas hipotético compuesto de moléculas que siguen unas cuantas reglas:
  1. Las moléculas de un gas ideal no se atraen o repelen entre ellas. Suponemos que las únicas interacciones de las moléculas que componen un gas ideal son las colisiones elásticas entre ellas y con las paredes del contenedor. 
    ¿Qué es una colisión elástica?
  2. Las móleculas de un gas ideal, en sí mismas, no ocupan volumen alguno. El gas tiene volumen, ya que las moléculas se expanden en una gran región del espacio, pero las moléculas de un gas ideal son aproximadas por partículas puntuales que en sí mismas no tienen volumen. 

La ecuación del gas ideal se basa condensa la ley de Boyle, la de Gay-Lussac, la de Charles y la ley de Avogadro.

Ecuación de los gases ideales
Ley de Charles
Corresponden a las transformaciones que experimenta un gas cuando la presión es constante. Así tenemos que 

Dónde:
V1=Volumen inicial
V2=Temperatura inicial
T1=Volumen final
T2=Temperatura final
 
  

Ley de Gay-Lussac

Corresponde a las transformaciones que sufre un  gas ideal cuando el volumen permanece constante.

Ley de Boyle

Corresponde a las transformaciones que experimenta un gas cuando su temperatura permanece constante.

La curva que describe el gráfico P versus Volumen, corresponde a una isotérmica, es decir a todos los puntos donde la temperatura es la misma.

Ley de Avogadro

Volúmenes iguales de distintas sustancias gaseosas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas.

Donde:

P= es la presión del gas

V = el volumen del gas

n= el número de moles

T= la temperatura del gas medida en Kelvin

R= la constante de los gases ideales. 


 

PREGUNTAS

•¿Es posible que dos objetos estén en equilibrio térmico si no están en contacto mutuo? Explique

No es necesario que dos cuerpos estén en contacto, para que estén en equilibrio termico. mientras esten los dos a la misma temperatura estarán en equilibrio termico.


•El péndulo de cierto reloj se fabrica de latón. Cuando la temperatura aumenta,¿el periodo del reloj aumenta, disminuye o permanece igual? Explique 

El latón a medida que aumenta la temperatura se expande gracias a la dilatación por lo  tanto la longitud del péndulo aumentara, y también aumenta el momento de inercia del péndulo Dado que el momento de inercia es proporcional,  el periodo y la distancia se encuentran en una relación inversamente proporcional por lo tanto el periodo aumentaría, y el reloj correría lento. 










Comentarios

Publicar un comentario

Entradas populares de este blog

Capacidad calorífica, color específico y calor latente

-
Imagen
¿Qué es la capacidad calorífica? Capacidad calorífica (específica) de un cuerpo es la medida de la energía térmica requerida para elevar en un grado Kelvin una unidad de masa (gramo, kilogramo o mol). Desde el punto de vista termodinámico la capacidad calorífica de los cuerpos se expresa como el cambio de energía térmica como función del cambio en la temperatura. La capacidad calorífica de un cuerpo es la relación que hay entre el calor suministrado al cuerpo y su incremento de temperatura.  Calor especifico El calor específico se obtiene a partir de la capacidad calorífica y representa la dificultad con que una sustancia intercambia calor con el entorno. Es una característica de las sustancias que forman los cuerpos y es independiente de la masa. El calor especifico también se puede definir como la cantidad de calor que se debe suministrar a una unidad de masa determinada para elevarle la temperatura en 1 °C. Para no confundir los dos términos el Calor Especifico se r...
Leer más

Energía interna, usos y aplicaciones de la primera ley de la termodinámica

-
Imagen
La primera ley de la termodinámica  relaciona el trabajo y el calor transferido intercambiado en un sistema a través de una nueva variable termodinámica, la energía interna. Dicha energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.   En termodinámica la energía interna de un sistema ( U ) es una variable de estado. Representa la suma de todas las energías de las partículas microscópicas que componen el sistema. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el julio ( J ). ¿Qué es la transferencia de calor? Se denomina transferencia de calor, transferencia térmica o transmisión de calor al fenómeno físico que consiste en el traspaso de energía calórica de un medio a otro, dicha transferencia podrá darse por tres modos: conducción, convección y radiación. La energía interna de un sistema es una caracterización macroscópica de la energía microscópica de todas las partículas que lo componen. Un sistema está formado por gran cantidad de partícul...
Leer más

Sistemas termodinamicos

-
Imagen
Es lo que se desea estudiar, es una parte específica del universo de interés para nosotros. Para los químicos, los sistemas son las sustancias involucradas en cambios físicos y químicos. El entorno es todo lo que rodea al sistema material. A la separación del sistema, real o imaginaria. Se define como una cantidad de materia o una región en el espacio sobre el cual la atención se concentra en el análisis de un problema. De acuerdo a sus características los sistemas se distinguen tres tipos de sistemas: abierto, cerrado y aislado.  Un sistema está abierto si permite un flujo con el entorno externo a través de su límite. Un ejemplo de un sistema abierto es una piscina llena de agua. En la piscina el agua puede entrar o salir de la piscina y puede calentarse mediante un sistema de calefacción y refrigeración por viento. Un sistema es cerrado si permite un flujo de energía con el entorno exterior, a través de su frontera, pero no de masa.  Un ejemplo es un...
Leer más