Tema 1

Primer Principio de Termodinámica

CONTENIDOCONTENIDO

1.- Trabajo, Calor, Energía.

2.- El Primer Principio de la Termodinámica. Energía Interna (U)

3.- Entalpía (H)

4.- Capacidad Calorífica

5.- Cálculo de U y de H en procesos sencillos de

sistemas cerrados

PRIMER PRINCIPIO LA ENERGÍA DEL UNIVERSO SE CONSERVA

Es imposible realizar un trabajo sin consumir una energía

.uff, uff

W=F x

Trabajo realizado por el hombre

Fuerza aplicada

Distancia que se desplaza el objeto

Fuer

za

distanciaX1 X2

2

1

X

XW Fdx

Trabajo=área

[N.m=J]

Energía = Capacidad para realizar un trabajo

PRIMER PRINCIPIO LA ENERGÍA DEL UNIVERSO SE CONSERVA

La energía potencial se transforma en energía cinética

La pérdida de energía potencial acelera el deslizamiento del objeto

cae

se acelera

energía química (carbón)energía interna (agua líquida vapor de agua)el vapor se expande Trabajoenergía cinética

212mgh mv cte

Reacción QuímicaCambio de Fase

1.- TRABAJO. CALOR, ENERGÍA.1.- TRABAJO. CALOR, ENERGÍA.

TRABAJO (PV)TRABAJO (PV)

Pext

Pint

Equilibrio mecánico

x extF P A

Pext = Pint

/A V x

Pext > Pint

Pext

Pint

dx

sistema extw P dV

embolo extw P dV

. J / K.molat.l x . J

. at.l / Kmol8 3141 101 4

0 082

Unidades

xw F dx

Pext = Pint

Estado inicial

Estado final

2 2 1( ) 0W P V V

TRABAJO (PV) Expansión-(Compresión)

Pext < Pint

Pext

Pint

dx

Estado Inicial1

P

V

1Pext

Pint

Pext = Pint

Estado Final2

2P’

1 2 2

'( ' ) ( ')W P V V P V V 2 etapas

• Frente a Pext=P2 constante

2

1

V

extVW P dV

V’

2 2 1( ) 0W P V V

TRABAJO (PV) Expansión-(Compresión)

Pext < Pint

Pext

Pint

dx

Estado Inicial1

P

V

1

Pext

Pint

Pext = Pint

Estado Final2

2

V

1P

2

• Frente a Pext=P2 constante

2

1

V

extVW P dV

• Expansión Reversible etapas

2 2

1 1

V V

ext gasV VW P dV P dV • Gas Ideal

nRTW dV

V

• G I y T=ctedV

W nRTV

2

1

V

V

W nRT Ln

Irreversible

Reversible