Termodinámica
La Termodinámica es la rama de la Física que estudia a nivel macroscópico las
transformaciones de la energía, y cómo esta energía puede convertirse en
trabajo (movimiento). Históricamente, la Termodinámica nació en el siglo XIX de
la necesidad de mejorar el rendimiento de las primeras máquinas térmicas
fabricadas por el hombre durante la Revolución Industrial.
La Termodinámica clásica (que es
la que se tratará en estas páginas) se desarrolló antes de que la estructura
atómica fuera descubierta (a finales del siglo XIX), por lo que los resultados
que arroja y los principios que trata son independientes de la estructura atómica y molecular de la materia.
El punto de partida de la mayor
parte de consideraciones termodinámicas son las llamadas leyes o principios de la Termodinámica.
En términos sencillos, estas leyes definen cómo tienen lugar las
transformaciones de energía. Con el tiempo, han llegado a ser de las leyes más
importantes de la ciencia.
Antes de entrar en el estudio de
los principios de la termodinámica, es necesario introducir algunas nociones
preliminares, como qué es un sistema
termodinámico, cómo se describe, qué tipo de transformaciones puede
experimentar, etc. Estos conceptos están resumidos en el siguiente cuadro:
El calor de reacción, Qr se define como la energía absorbida por un sistema cuando los productos de
una reacción se llevan a la misma temperatura de los reactantes. Para una definición completa de los
estados termodinámicos de los productos y de los reactantes, también es necesario especificar la
presión. Si se toma la misma presión para ambos, el calor de reacción es igual al cambio de entalpía del
sistema, DH r
Calor de formación
de un compuesto químico es la variación de entalpía de la reacción de formación de dicho compuesto a
partir de las especies elementales que lo componen, en su forma más abundante. Por ejemplo, la entalpía
de formación del agua, formada por hidrógeno y oxígeno, sería equivalente a la entalpía de reacción de
hidrógeno diatómico y oxígeno diatómico.
Calor de solución
Cuando se disuelve un soluto en un disolvente, en general, se produce un intercambio de energía que se
manifiesta en un aumento o disminución de la temperatura del sistema. El calor absorbido o liberado se
denomina calor de disolución. Si el proceso de disolución es exotérmico, se libera calor y la temperatura
del sistema aumenta. Si el proceso es endotérmico, se absorbe calor y la temperatura del sistema
disminuye.
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