Primer principio de la termodinámica

La termodinámica química es la parte de la química que estudia las relaciones entre la energía y los cambios químicos. Se denomina sistema a la parte del universo que se aísla para su estudio. Se dice que un proceso es adiabático cuando no se puede intercambiar calor entre el sistema y sus alrededores (resto del universo que rodea al sistema).

Se denomina estado de un sistema a los valores de una serie de sus propiedades (presión, temperatura, cantidad de cada componente y forma física) que permiten determinar la totalidad de éstas.

Primer principio de la termodinámica

El principio de conservación de la energía indica que la energía ni se crea ni se destruye, únicamente se transforma. El primer principio de la termodinámica expresa este hecho mediante la ecuación:

Q = Δ U + W.

Donde Q es el calor añadido al sistema al pasar del estado inicial al final,

Δ U es la variación que experimenta la energía interna del sistema, es decir, el total de las energías que éste posee, y W es el trabajo efectuado por el sistema sobre sus alrededores.

En el caso de que la transformación efectuada sea la expansión de un gas ideal contra una presión constante, se tiene que W= P Δ V, donde P es la presión y Δ V es la variación de volumen. Así pues, aplicando el primer principio de la termodinámica, tendremos el calor a presión constante, expresado:

Qp = Δ U + P Δ V = Δ H

donde la función termodinámica H recibe el nombre de entalpía.

Si la transformación se efectúa a volumen constante, entonces Δ V = O, por lo cual, aplicando el primer principio de la termodinámica tendremos el calor a volumen constante:

QV = Δ U.

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