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    Clase 5-Calorimetria-2da Ley Termodinamica

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    Claro de Luna
    1) La calorimetría estudia los cambios de calor en procesos físicos y químicos mediante la medición de la cantidad de calor cedida o absorbida. 2) La capacidad calorífica mide la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una sustancia. El calor específico es la capacidad calorífica por unidad de masa. 3) Una bomba calorimétrica permite medir el calor liberado en una reacción química al mantener constante el volumen y medir el aumento de

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    Clase 5-Calorimetria-2da Ley Termodinamica

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    1) La calorimetría estudia los cambios de calor en procesos físicos y químicos mediante la medición de la cantidad de calor cedida o absorbida. 2) La capacidad calorífica mide la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una sustancia. El calor específico es la capacidad calorífica por unidad de masa. 3) Una bomba calorimétrica permite medir el calor liberado en una reacción química al mantener constante el volumen y medir el aumento de

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    Calorimetria-2da Ley Termodinamica

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    1) La calorimetría estudia los cambios de calor en procesos físicos y químicos mediante la medición de la cantidad de calor cedida o absorbida. 2) La capacidad calorífica mide la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una sustancia. El calor específico es la capacidad calorífica por unidad de masa. 3) Una bomba calorimétrica permite medir el calor liberado en una reacción química al mantener constante el volumen y medir el aumento de

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    1) La calorimetría estudia los cambios de calor en procesos físicos y químicos mediante la medición de la cantidad de calor cedida o absorbida. 2) La capacidad calorífica mide la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una sustancia. El calor específico es la capacidad calorífica por unidad de masa. 3) Una bomba calorimétrica permite medir el calor liberado en una reacción química al mantener constante el volumen y medir el aumento de

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    de 38

    CALORIMETRIA

    QF.: MARIBEL RONCAL RAMIREZ


    Calorimetra
    Calorimetra
    El estudio de la Calorimetra, comprende la medicin de los cambios de
    calor, producido en los procesos fsicos y qumicos.

    El equipo que se emplea en un laboratorio para realizar estas mediciones se llama


    calormetro. es un recipiente adiabtico (sistema aislado, que no permite la entrada ni
    salida de calor), en donde el q=0

    -q liberado = q absorbido

    q liberado + q absorbido =0
    Calorimetra

    La cantidad de calor (cedida uno al otro) puede


    medirse. Las unidades para medir el calor son la
    calora, kilo calora (1000 cal), etc.

    La calora puede definirse como la "cantidad de calor"


    necesaria para elevar en un grado de temperatura,
    un gramo (masa) de materia: 1 cal = 1C.1 g

    Durante mucho tiempo se pens que el calor era una


    especie de "fluido" que pasaba de un cuerpo a otro.
    Hoy se sabe que el calor es una onda
    electromagntica (posee la misma naturaleza que
    la luz) y su emisin depende de la vibracin de los
    electrones de los tomos que forman el sistema
    Capacidad calorfica

    La capacidad calorfica se puede expresar como la cantidad de calor


    requerida para elevar en 1C, la temperatura de una determinada cantidad
    de sustancia. Cuanto mayor sea la capacidad calorfica de una
    sustancia, mayor ser la cantidad de calor entregada a ella para subir
    su temperatura.
    Capacidad calorfica y calor
    especfico
    Las sustancias difieren entre s en la Si medimos la capacidad calrica por
    cantidad de calor que se necesita unidad de masa estamos frente a otra
    para producir, en una unidad de unidad, el calor especfico, que es una
    masa dada, un determinado caracterstica del material del cual est
    compuesto el cuerpo.
    aumento de temperatura.
    Ni la capacidad calrica ,ni el calor
    Capacidad calorfica es la relacin especfico son constantes, sino que
    directamente proporcional entre la dependen de la situacin del intervalo de
    cantidad de calor (Q) y la variacin temperatura escogido. Sin embargo,
    de temperatura ( T) dentro de una amplitud trmica
    determinada sin cambio de estado,
    C = Q/ T podemos tomar esos valores como
    Es el calor aadido por unidad de constantes. En el caso del agua, por
    ejemplo, el calor especfico vara menos
    aumento de temperatura. de 1% de su valor 1,00 cal/ C dentro del
    La capacidad calorfica se expresa intervalo de temperatura comprendido
    entre 0 y 100 C.
    como "calor" sobre "grados c = Q/(m T)
    centgrados" y, por tanto, tiene las
    Tiene las siguientes unidades:
    siguientes unidades:
    Capacidad calorfica y calor
    especfico
    Calor especifico y Capacidad
    calorfica
    Ejemplo
    El calor especfico de agua es :

    Mientras que la capacidad calorfica de 60 g de agua ser:


    Bomba calorimtrica
    Bomba calorimtrica
    Bomba calorimtrica
    Bomba calorimtrica
    Ahora debemos calcular la cantidad de calor absorbido por el agua y por la
    bomba calorimtrica, con estos dos datos podemos calcular el calor de la
    reaccin de combustin.
    Teniendo en cuenta la cantidad de agua que contiene el calormetro, por lo
    general est cantidad es constante para cada equipo.
    Bomba calorimtrica
    Para poder calcular el calor absorbido por la bomba calorimtrica, necesitamos
    conocer:
    la masa de la bomba, y el calor especfico del material con el que est fabricada. En
    muchos casos como el masa de la bomba es constante el fabricante proporciona la
    capacidad calorfica

    Si se conoce, la capacidad calorfica del material de la bomba (la masa de la bomba y el calor
    especfico del material del que est hecha, permanecen constantes), podemos decir:
    Bomba calorimtrica
    Conociendo el calor absorbido por el agua y por la bomba, podemos
    determinar el calor liberado por la reaccin, que en el ejemplo es de
    combustin. Tengan en cuenta que el calor determinado es respecto a la
    muestra que se ha quemado.

    Problema
    En una bomba calorimtrica a volumen constante se quema 1,435 g de
    naftaleno (C10H8), conocido por nosotros como naftalina.
    Como consecuencia de la combustin del naftaleno, la temperatura en el
    interior de la bomba calorimtrica, se eleva de 20,17C hasta 25,84C.
    Nos informan que la masa de agua que rodea la bomba es de 2000 g y la
    capacidad calorfica de la bomba es de 1,80 kJ/C. Calcula:
    Calor liberado en la reaccin.
    Calor liberado por mol de naftaleno.
    Bomba calorimtrica
    Bomba calorimtrica
    Ley de Hess

    Hess enuncio una ley muy importante aplicada a la termoqumica.


    La variacin de Entalpa en una reaccin qumica va ser la misma
    si esta se produce en una sola etapa o en varias etapas.
    Es decir, que la suma de los H de cada etapa de la reaccin nos dar
    un valor igual al H de la reaccin cuando se verifica en una sola etapa.
    Entalpas de formacin
    Entalpas de formacin
    La entalpa de formacin ser el calor que se produce o que se necesita para
    formar un mol de un compuesto a partir de sus elementos en su forma ms
    estable.

    La entalpa estndar de formacin, se denota de la manera siguiente:


    Entalpas de formacin
    En la tabla siguiente, se muestran entalpas estndares de formacin para
    diferentes sustancias. Observa los valores de estas entalpas para el carbono
    en sus diferentes estados alotrpicos (grafito, diamante) se puede comprobar
    que el grafito es la forma elemental ms estable del carbono, tambin analiza
    los valores del O (g); O2(g) y O3(g).
    Entalpas de formacin
    Ejemplo:
    El pentaborano-9, B5H9, es un lquido incoloro, altamente reactivo, inflamable
    que incluso estalla cuando se expone a la presencia del oxgeno. La reaccin es
    la siguiente:
    2 B5H9(l) +12 O2(g) 5 B2O3(s) + 9 H2O(l)

    Calcula:
    La energa que se liberar al reaccionar 1 gramo de B5H9 con suficiente
    cantidad de oxgeno.
    Escribe la ecuacin termoqumica para la reaccin dada.
    Ten en cuenta los datos siguientes:
    Entalpas de formacin
    Segunda ley de la termodinmica
    La cantidad de entropa del universo tiende a
    incrementarse en el tiempo.
    La entropa, (grado de desorden de la materia y la energa de
    un sistema).permite determinar la parte de la energa que no
    puede utilizarse para producir trabajo. Es una funcin de estado de
    carcter extensivo. La entropa describe lo irreversible de los
    sistemas termodinmicos.
    Cierta cantidad de "energa de transformacin" se activar cuando
    las molculas del "cuerpo de trabajo" interaccionen entre s al
    cambiar de un estado a otro. Durante esta transformacin, habr
    cierta prdida o disipacin de energa calorfica, atribuible al
    rozamiento intermolecular y a las colisiones.
    Lo importante es que dicha energa no ser recuperable si el
    proceso se invierte.
    El universo tiende a distribuir la energa
    uniformemente; es decir, a maximizar la entropa. La
    entropa alcanzar un mximo cuando el sistema se
    acerque al equilibrio,
    Segunda ley de la termodinmica
    Segunda ley de la termodinmica
    Entropa (S)
    Segundo principio de la
    Termodinmica.
    Segundo principio de la
    Termodinmica.
    Segundo principio de la
    Termodinmica.
    Segundo principio de la
    Termodinmica
    Energa libre de Gibbs (G) (energa
    libre o entalpa libre).
    Incremento de energa libre de
    una reaccin (G)
    Energa libre y Espontaneidad de
    las reacciones qumicas
    Espontaneidad de las
    reacciones qumicas
    Tercer principio de la
    Termodinmica

    La entropa de cualquier sustancia a 0 K


    cero absoluto es igual a 0 (mximo orden).
    Equivale a decir que no se puede bajar de
    dicha temperatura.
    CUIDADO! Las S de los elementos en
    condiciones normales (273 K, 1 atm) y
    estndar (298 K y 1 atm) no son 0 sino
    que es positiva.
    Un organismo vivo produce entropa positiva
    y por ello tiende a aproximarse al grado de
    entropa mxima qu es la muerte. Para
    evitarlo se alimenta.

    Erwin Schrdinger

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