Download - Relaciones Termodinámicas
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10.4 Relaciones termodinámicas en que
intervienen la entalpía, la energía interna y la entropía.
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Relación para se ha definido como:
Para una sustancia pura:
Relación para se ha definido como:
Para una sustancia pura:
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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Se deducirá una relación general para el cambio de entalpía en una sustancia pura. Primero se observa que para una sustancia pura:
Por lo tanto:
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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A partir de la relación
Se deduce que:
Al sustituir la Relación de Maxwell:
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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Al sustituir la relación anterior y la relación de :
Isobara
Isoterma
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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Además se puede integrar para obtener el cambio de entalpía asociado a un cambio de estado:
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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Se deducirá una relación general para el cambio de energía interna en una sustancia pura. Primero se observa que para una sustancia pura:
Por lo tanto:
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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A partir de la relación
Se deduce que:
Al sustituir la Relación de Maxwell:
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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Al sustituir la relación anterior y la relación de :
Isométrica
Isoterma
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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Es posible obtener dos expresiones para la entropía:
Para la primera tenemos que:
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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Al sustituir la relación de Maxwell y la relación de :
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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Isobara
Isoterma
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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La otra relación para la entropía se obtiene a partir de lo siguiente:
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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Al sustituir la relación de Maxwell y la relación de :
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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Problema:A lo largo de intervalos de presiones y
temperaturas, la ecuación de estado de una sustancia esta dada, con una exactitud considerable por la relación:
Donde C es constante.
Deduzca la expresión para el cambio de entalpía y entropía de esta sustancia en un proceso isotérmico.
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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Solución:
10.4 Relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la
entropía.
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10.5 Relaciones termodinámicas en que
intervienen el calor específico.
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Se ha observado que el calor especifico de un gas ideal es función solo de la temperatura.
Para los gases reales, el calor especifico varia con la presión y con la temperatura, a menudo, interesa la variación de calor especifico con la presión o el volumen.
Estas relaciones pueden obtenerse a partir de las siguientes ecuaciones:
10.5 Relaciones termodinámicas en que intervienen el calor específ ico.
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Variación del calor especif ico a presión y temperatura constante
Es de la forma:
Variación del calor especif ico a volumen y temperatura constante
10.5 Relaciones termodinámicas en que intervienen el calor específ ico.
Es de la forma:
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Problema:Determinar la variación de con la presión a
temperatura constante para la sustancia del ejemplo anterior.
10.5 Relaciones termodinámicas en que intervienen el calor específ ico.
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Solución:
10.5 Relaciones termodinámicas en que intervienen el calor específ ico.
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Si se igualan las siguientes ecuaciones, se puede deducir una ultima expresión útil que relaciona la diferencia entre y
10.5 Relaciones termodinámicas en que intervienen el calor específ ico.
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Pero:
Por lo tanto:
10.5 Relaciones termodinámicas en que intervienen el calor específ ico.
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Cuando se despeja de las ecuaciones anteriores, se obtiene el mismo resultado.
Pero sabemos que:
Por lo tanto:
10.5 Relaciones termodinámicas en que intervienen el calor específ ico.
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La diferencia entre siempre es positiva porque siempre es positivo y siempre es negativo.
Para líquidos y sólidos es, por lo general, relativamente pequeña, por lo tanto, la diferencia entre los calores a presión y volumen constante es pequeña.
, exactamente, cuando , lo que sucede en el punto de máxima densidad del agua.
10.5 Relaciones termodinámicas en que intervienen el calor específ ico.