Fisicoquimica, 6ta edicion peter william atkins

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Fisicoquimica, 6ta edicion peter william atkins


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Quimica Fisica

Datos generales y constantes fundamentales

canos Simio valor SE" ides
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Factores de conversión

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Relaciones matemáticas

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Prefijos
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Quimica Fisica

Sexta edicion

P.W. Atkins

Profesor de Quimica dela Universidad de Oxford y Titular del Lincoln College

Traducido por
Carlos M. Muller Jevenois
Catedrático de Quimica Fisica
Maria Sarreti Pons

Profesora Titular de Quimica Fisica
Francese Mas i Pujadas

Profesor Titular de Quimica Fisica

Universidad de Barcelona

d

Ediciones Omega, S.A.
Plato, 26 - 08006 Barcelona

lacio ca de ar ha aba en ges por Ord Uy rs
On Reno Undo con cto

PSG OSA Suh tin

dan puse ris si ants ei es tr e
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«tab po cata io procediento compensatory
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rane pinion a oman esporacóne mporacin des eos o
din en ent fa e amo de Una Ep

© Pete Akins 17, 190, 195190 196100
"stars o Pol Cherie Sato Ein ab pul in Eng in
Bale yarangemen wi Old Une Pr
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ines Omega SA, oes, 19

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Debt eal. 9681-198
Pires Span
AA Bates

Prologo

A preora cae he sid consent dela need e co
Sena lg dels terre, ero tambien e hace un texto más
‘equi e quedo segur pts de sempre combat quimica
Fic Sn generar un texto sobedimensonado pero proporcionando
ma visón sonia dl corpus de ste mate, e a mayra mv
fable. Como e natural he aprovechado I opatun que propor
tions cada nueva ción pura tes el texto à odos os nee
fe presentació. Ls abies rei por la ters eines no
los he cosieado stents como pura na intentar e uso,

as Estates próaggias an Sd ample reits. Cada
ciao reten I Sinopsis que nica ls caos en L quinta
kin, pero shor es más rec. a estructura concept de
‘ada capil se same 3 fina con ta de Hes clave. acompa
As els csi de comprofacin, que han de seni por domi
or, men paa fairs on es conceptos Aha. as se
ons de Lecturas aconals esti a fa de cada capitulo paa
complementa, y en els prporcno tato rfeendas recente
eno Is tests ás tains ls fuentes de das Además de
lo numeros Hempo esas, ca uno con la sección Modo
para seta ls cs y acompa go un ec e Atos
Cn shore se han neo ders Jstraanes. Eos sits
Sorts proporcionan una demostración simple de cmo ula
una cación los etuciantes siempre parce tener pales con
I dde y ayudan a ala un cl sin oma y o
pampa de un Ejemplo ree, Algunas dels ustruciones están
Tain acompañadas pur Autcivaines

En las sechne de Feros y Polemos dl ira decada cap
ul tambi ay imovaciones importantes. Se marine la ida de
doe teorias sins: un Ejercicios una pin ec de un
fomegto del tno, mientas que un Problema s mis complejo Y
pue estar Basado enla ira, Además de ls problemas cu
Vos datos pueden peer de a bboy ahaa exe una ses
‘Sn aio! proporcionada por Carmen Giunta y Cars Ta cr
{os problemas estan basados esltamente en el Siempre a io
Un poema cómo gogorcorr las solcones para este ento en el
Solutions Monel a aguns persons ls gustara as slucnes a
todos as Eris y Problemas, mienta que otras consideran que
SA a mitad der estr resets En un intento de complacer
m, he dad prcianente el número de Erin, intro
‘end un muevo Ejercicio pared a cada uno de as a existentes.
Las solucione dels rios 4° están recois como antes e el
Students Sofotons Mango! mientas que ls soluciones de Is"
Solamente figuran en el nuevo marco Solutions Monon las
Scans los problemas etn dis aproimadamente par un
‘un ene el Students Monty istrtrs Mango!

est un punto dual concert a os Problemes Además
de sur selina de agures problemas y de remo

pur tos Carles Trapp ha oabardo con Marshal Cty en el d=
solo de un sere de problemas que se encuetan al fn de
Cada Part. Estos Miraproyets ein diseñados para apcs los
Conocimientos de todos los apts decada Pat y wear datos.
born Los Movoproyesos intentan Ser Ges en La resin
de material de cad Pared exo y también proporcionar aura
aplicaciones interesantes Anos rieron vias names es
Timon, es como egesines no nes, ICS erties
de un smart de ecuaciones acoplada, integración y diferencias
«ión mantic y ess procedimientos gráficos, Por tato, sat
rente recomendo tanto software maten
come Mutha Matematica o lg progama sia

‘Otro cambia obvi, parte del seno, ela remodelación toa de
mater gro. Los productores de software gráfico que ul
{Corel producen nuevas versiones a un veloc más det ble de
la que vo tardo en her una mueva ein de se texto, de manera
que en cata nuev rió estoy entac de tar ls nuevas
porunidodes que proporcanan ls nues veines. MI gasto
también cambia con losas, e manera que he veo a ij as
stades y he atado sipanas accus El segundo color se ha
‘tad de ana forma más tensa yraarl. A grandes rasgos, ei
na denota un component más abstacto del strain mene
tras quel negro es más ran ol eae.

Los contenidos e os caps han sufrido una reión cotée
rable Los subtle se han numerado para podr species de
Ferma más peca La tdi rientoció Captal 01 e ha
suc ctrl con e cambio de isi, Ahora La util para ine
trod algun dels conceptos furdamenals, tae omo la ds
tin de Boton, de manera que las Interpretaciones mute
flores pueden resaltar más nrcntes. Esas Interpretaciones,
ue fueron introducidas na quinta ió, se han entend enla
Presente ein. a que enigoren la present de a tern.
ma yay los heures que dec rear pont lo ot
ceros anios

Ha batido basantes combis enel contenido de os apts, en
buena medida coses delo invoducció dea Soormación
icon! a miso texto, Aa, ls seines de información od
Sora proporcionan material básico de imparancia global (als
foe mecánica o iferncni para ms que sr apa
ces de cpl indiens As, el Catto À (ass shor incluye
na sun completa de toria cinta y eases yl Capitulo
10 feetoquiica] inca una explicación del Lola de Dee.
ce, fbn he esto as materias ente capitulo. 1
peces gus han pasado al Caputo 6 (stands puras) y los
ses al Capo 23 (macronoléus) en lugar de incita.
omo e la quinta ein, en Is supers ss (Cap 2) su
lugar lic pro pedagogiamente delicado

“ ra6t0co

seorganzain e la tras mateas (aes cam ecole
ción de os process abit en el Capitulo 4) se ha hecho pora
tr cr grad de eptcin y también pra ahora espacio He
intertado ganar algún espacio adopiando un so de presentación
Imi suit dde he cedo que pod sr ape Espero que ms
lector sb jsi lant de tro aca pr a abundan-
a de ayudas peggy materi ol de ad cpt, en un
Inte de yor al estudiante de todos maneras oles.

Finalmente, me gustara rear que la dti cena dc
eso, a din en rs parts y el orden delos apts que ha
parano maltrado en todas os eines es ás uno espese de
ea de iia que un estuetura iia. Sé que muchos pots
res tienen punts de vista ieene sera del orden seg par
presentar mete os conceptos. Sempre he tenido clado en pre
Senta ls mater de un forma fel ys yor experi que
los profesores o tenen dotó en adoptar el texto 3 ss pre
eis. Esa ein fs deber complacer ts más que lo ante
tes or la organización esas dla mate yl ran número
destins

isn dos suplementos pr este teo. El Students Soto
Monat ha sido completamente seso y cantine ls soluciones

completa de los Gris yde mit delos problems. se
tutor’ Saation Monat e nuevo pura sta cició y, como se a
mencionada anteriormente, comia sine completas de os
rise la te mitad els problemas Las pesonas te
esas en estos suplementos pueden saltas ala estra nie
‘2: Oxford Unversity Pres Great Curendon Sc, Oxford OX GOR.
eno Unido.

Aqui ial desc de est eva edición Este abajo o
Para sd poses o hubiera edo tan buenos conse, tato
solados como na Intento aries los sugerencias indie
en mismo momento de eis y siento no poser agraceceras
ibamente qui. Espero que us autres se den eue de que or
man pate de esencia de ste tera, Mache e elos an 0 c=
Sultados epeiicamente durante Ya preparación de en ed y
ne gustan dí rc tds los que figura en página vi

Como teresa componente ena producción de un tato, send
fas dos primeras luto y los seas, me gustar ar as gracias
ri ere or su cons y sale ao ago delas ases de la
rca, cin y producción de ese inmenso y sarten
port

wa

Agradecimientos

Sra. Suita Aaya Caria Sen Culege

Protesor Dail Artes University of Est Ala

Profesor Rose. Baughman Truman State Unes

De AJ. Blake Univesity of Notingham

Profsor Michel Bandamer ives Lester

De Gay Band Unes of Central Laie

D Cain oval Uist of Central Lancashire

De Wendy Brown Univesity of Combrge

Dr Pi Lean stand Uns

Dr JN, Chicon Univer ol Pay

Profesor MA. Chester Umvry af Notnghsn

Profesor AL Cooksy Unversity af Missing

Dr. Alan Cooper Univers f Glasgow

Dr. Terence Cosgrove Unity of Bristol

Dr. George Davidson Unie of Nottingham

Profesar Ronald J. Duchovic dre Unversity Pure University
Fort Wayne

Or Andre Facer Unies of sg

Dr. Andre A rer Univesity of iso

Profes Ronald. Finan Indiana Unity Purdue Univesity
Fort Wayne

Dr Amy E Fost Mercer Unies

Dr Chis Gilmore Unversty also

Or Carmen Gant Le Wayne Cie

Dr Andre Glide Users of sow

Profesor Peter Gal Persia tate Univesity

Profesor Dice. Goss Hunter College, City University of New Yor.

Dr. Heke Gross Univesity o Cambridge

Dr. More Hering University fieros!

Profesor Hal Maris Univesity o sor, Lois
Dr Michel Hey Universa tinge

Profesor ih Howard Univers o Durham

Profesor Mi yen James Uni of Nether Cada
Dr. Robert Joves Unser of Notingham

Profesr Ni. Kemer Lousiana State University
‘rofesrKathicen D. Kern University o Southwestern Losa
Sr. Ping i Ccveand State Universi

Dr, Lu rookie tal aboraor New York

D Roy Loy Univers of Phot

Dr Pl MacDougall Mile Tennesse State Unie

Dr Martin Causa Unversity Nota

De LC, Mel University of Glasgow

Profesor Randy Mer Calor State Unive, Oo
Dr KW. Muir User of Gsgom

Profesor Ng Cleland State Unversity

Profesor Robert Pcora Safor Uriversty

Or Kanarine Rea University Nottingham

Frater Rar Wie Cage ote Hay Coss
Profesor Richard Shen Univesity of Norther Card
Profesor RS. Sinai Unwerty a Pale

01.8 Sotiapols Univers tngo

Dr Dime Sting ive of Sasso"

Dr Jeremy Titman Unive of Rottagham

Dr AK Tr University a lo

De Adrian Wander Ur et Cambridge

De Bein Webster Unes o Gago

Dr. Read Wheatey University o Nottingham

Profesor Charles Weg Unive of Ian

Procedencia de tablas

e ilustraciones

grace as propicia de org de is guientes table
datos su autorizacion pra reproducir: Butermorts (281 282
{ 1964), Profesor 26, Caer (11 172 [6 1968, Or, Estey
(034, 135 (© 1849}, Chapman and Hal (163 (© 1075 25, 91
{0 1980), CAC Pres (1.491, 102,107, 143,223 [0 1979) Dover
Pubetns ne (122 {6 6}, ever Sei Pulising Con
pony 221 [© 1978), Longin (15, 22.26. 31, 72.91, 23
228, 262,244, 45 (0 197, Mera il Book Company (1,
18,22, 34, 32,41, 134,162, 222,243, 247, (© 1978, 52
[e 1961], 261, 282 [€ 1965) 22 (€ 1968), Nana! Barea of
Standards 125,26, (© 1982], De. ). Weals (5, 282, 254
LE 1976), Oxford Universiy Pres (251, 262, 264 [6 1978, 283,
284, 285 [© 1974), Pegamen Pres Lg (223 (© 196), Pant
e Hat ie (23. 233 {D 187A, John Wie aná Son Inc (7.1

Lo 1976, 225 10 1954, 212,224 10 1960) La run et
nage pede cada tb

Agradecemos a1 ius posos itunes y revistas
pi gara la reproducción de ls Justracione: AM 9062
troscopy, Jah Wiley and Sons Ui, Profesor . Giner 1189,
Profesor 6, Ech (825 De J. Evans (212) Dr AJ Fat (281),
De J Foster (2621, Pros ML Ich (2810), Potes M. Kee
Pus 2724, 2728) DW. Refer Dr. N ersten (1652), Prote-
Sor DA King (2630), Dr. G Mers (1852, Dr. AB. Noten (243)
Proc. Roy. Se. (YA, Orford Univesity Pes (25, 286), ro
fesor CE Quate (2820), Profesor MN. Roberts (289, 28:12,
Dr. HO Rosenberg (226, Potes GA Somaya (2815, 201),
Seti Ameo 23.11, D A Stevens (2.21, Profesor AM 2
van

indice general

Introducción: ocientación y fundamentos

Parte 1: Equilibrio

Las propiedades de los gases
2 El Primer Principio: ls conceptos

3 Primer Pinipo: es herramientas

À Segundo Púncipo: los conceptos

5 El Segundo Pencipo: las herramientas

$ Transtormaciunes fisicas de sustancias puras
7 Mezclas simples

8 Diagramas de fases

9 Equlivno quimico

19 Eretroguimica de coulirio

Estructura

Teoria cuántica: intadueción y principios.
Ton suäntic: técnicas y apcaciones
Estructura atomica y espectros atómicos
Estructura moteculer
Simi molestar
Espectroscopia espectros rotacional
y úbracional y
17 Especroscopia 2: transiciones electrónicas.
18 Especroscopia 3: resonancia magnética
19 Termodinámica estadística: los conceptos
29 Termocinémica esteisia: las herramientas
2) Tecnicas de ditación
2b Propicandes clécnes y magnéticas

dc es molecaas
22 Macromolecalas y colides

ambio

24 Moléculas en movimiento
25 Velocidades de ls reacciones quimicas
26 Cinética de resccione complejas

27 Dinámica de reaciones moleculares
38 Process en species sólidas

29 Electroquímica dinámica

Parte

Joformación adicional
Sección de amos
depues at deis

sta alos poblemas
Rs paris aos miropoyecos
dk ataveuco

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ss
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909
sa
3
as

1002

indice de materias

Convenios sii 3, EL Primer Principia: las herramientas 3
© Introducción orientación y fundamentos À Funciones de estado y diferenciales exactas 83
La estructura de la ciencia \ 33 none ao “
tera 32 Saad bons conta emporara 38
Le 2 33 Reconenve CYC, =
id 4 ces clove se
01 Contribuciones ben 3 {eos ones A]
da Gaede toes A al a
03 Egon 4 fo pe
3: Carte det cg ;
0% tice lnl 5 a El Segundo Principios los conceptos 99
La dirección del proceso espontáneo 100
A Done ely rei 100
ste 1: Equilibri Pa io
Parte 1: Equilibrio at 43 Variaciones de entrogía en slgunos procesos
comet w
1 Las propiedades de los gases. ae 44 El Tercer Principio de la Termodinámica, m2
El gas deal nu SS Tame tepic moja TH
LY aor es es a Un planteamiento basado en el sstemo 115
12 Éric Hi
13 Era cata ses 2 48. asen Hot y its ne
15 gs On res dar do
Los gases reales a
14 Interacciones moieculares a ae ar
15. La eus devon der Wan Ed nn 2
YE Kine del ats enmepondites 37 genes w
(ss AA E 5. El Segundo Principio: las herramientas 127
ooo » Cortbinacón de os Princes Primero
mos ysegundo var
2 El Primer Principio: los conceptos a noche 4
Conceptos básicos a Rena ie
a raum pa 3 end mano an susan pue 138
32 Umma Pipe 3 Gases reales: la fugcidad m
Trabajo yclor 2 54 niin tt ne
A manda > S$ o cen elesgneniale 126
a ow 4 18 Renee uci pr us
2 Gena 5
26 Procesos adiabáticos. 4 acne ne
un “ tectursetcinaes 1
Termagquimica or Hs 3
27 a El — aoe
28 Enalis de formación sind 2 ransformaciones físicas de sustancias
E a e ec cono QE fées desusta ar
tenga 2.
agramas de fases 1
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tects as E 61. Eales de ts es 1u
Bes > © Unters fe 1a
nas E Ense nes ies us

Estabilidad de una fase y transiciones
de tase v7
68 Cierin termodinámico de euro we
85. Depandenc dei cstblidad co iz
condones us
155 Posi des mite ue ae =
87 Cana de Enf eos trastos
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La física de la superficie 156
GB Tenson supera 16
89 Spec cavas w
A] is
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Bess 1
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Mezeas simples 168
Descripción termodinámica de las mezclas 165.
73. Magnitude molares parts 166
32 eomodinames de meals m
73. Parole quis is. ”
Propiedades de as disoluciones ve
14 Merds ais ve
TS Print coats va
Actividades 184
26. Aca et solvente 194
37 eign et slo La
eoscine se
{estrone 1
eres 19
Bobinas w
Diagramas de ases 193
Fases, componentes y grados de libertad 193
81 Defnkines 198
42 Liege ses is
Sistemas de dos componentes 197
82 Diagramas presó de vapor 197
84 Diagramas erperaura compos 201
35 Diagramas de se do Tui 2
88. Diagramas de ae Mo ete
87 ap impureza contains zw
eos me no
{ctr ote 20
Ecru a
Honors EN
Equilibrio químico ar

Reacciones químicas espontáneas. a7
31 Emi de ener de is 27

La respuesta del equi.

3 as condiciones ns
92 Cm spend el qua araciones
den ms
93 Lara de eq as vaciones
demon 2
Aplicación a sistemas escogidos 229
98 Ese de metales par deux is 229
35 Aa y oe mm
8 Acted lige: termodinmica de ATP 237
ons clove 20
deciros eisinaes xo
Eras zu
Problems 2
10 Electroquimica de equilibria. 245
Maguitudes termodinämicas de iones
en disolución 245
10 Magie termodinámica deformación — 246
102 Acide ios 20
Celdas cletroquimicas 255
103 Semrcacones y ecos 25
104 Mon depos E]
105 Peas snd Es]
Aplicaciones delos potenciales estándar 267
106 Laser eignen 20
103. Constante de Subido 268
08. Mi de Hy ap 2
109. aitesomodindmiens a parie
emesis dei pote pl, am
Ados dove me
sensor as
rc mm
Patios 2
Microproyectos 1 200
Parte 2: Estructura 285
1 Teoria cuántica: introducción y principios 287
Los origenes de la mecánica cuántica 287
1.1 Los frac ea fia ca 28
132 Dani omic oa

La dinámica de los sistemas microsedpicas 296

113 Lace de Sehrtceger 296
113 a mipetación de Bor ea función

eons 296
Principios de la mecánica cuántica soi
155 into en una fein de onde 201
118 Eprnego ertdumbre m
Las ow 210
Leurs eons EN
rias a
Frames a

Ince or anremas

12 Teoria cuántica: técnicas
y aplicaciones
Movimiento de traslación
121 tater ua caja

122 Movie en des dimensones
123 fee une!

Movimiento de vibración

124 ins de ere
128. Funciones de onda

Movimiento de rotación.
126. Rotación en ds dimensiones

127 ación en e denon
128 Spa

Ados cie
cours odes
Bricos
Bobinas

13 Estructura atómica y espectros

Estructura y espectros de átomos

hidrogenoides

131. Esetura de domos idogenides

132 Gras sts y ss energías

133 Train pets eas
ss

Estructuras de átomos multileetrünicos

134 Lanoxin ori
135 Ori decampo autocomstente

Espectros de átomos complejos

126. Defectos cuántos y mies de onion
137 Grads sigue y ple

138. Acoplamiento sidra

139, Términos eget y elos deste
Fa Ecco de campos Pat

soc ct
deciros oicimtes
ros
Problemas

14 Estructura molecular
La aproximación de Born-Oppeneimer
Teoria dt enlae-valenci

142 o lua de ie gena
142 Makes tens hamonuckars.
123 Alan palmas

Teoria del orbital motecutae

144 Elor-eteca de Htrgeno
145 La ec delas mous datés
148. A gere dela notación

14) Mas ibm heteros

315
ss

ne
=
E

226

ws

an

ae

EN
an
Er

25

246

pa
=

363

3

an

an
Ha
me
an
oe

an
FH
5
E
209
388
390

30
ra
E

296
ver

pl

Orbitales meteculares para sistemas
poliatómicos a2
143 Dagramas de Wah en
149 Laproumation Hit! he
1410 Tera de hand des es bo
las me a
Lettre sons =
recs =
Problemas a
15 Simetría molecular 429
Elementos de simettia delos bjetos 429
151. Opeaconsyclementsde ints pS
182 Conan de ls molecules sen.
sumen a
183 gunas eanscuencsinmesioas
feta me “7
Tablas de caracteres 438
154. ab de caracteresyopeasones de aimer 438
TES eg als anime ott 864
o 48
eros cove “0
{estos aires =
oros a
Press =
16 Espectroscopia 1: espectros rotacional
y vibracional 455
Aspectos generals dela espectroscopia. 456
181. Teams experimentales 56
162 Mes lies cel 480
182 Anchura de es is
Espectros de rotación pura 365
164 Momentos de er us
165 Nites de enr de oan
186 Trancas rurales sn
187. Epos ac Ruan ry
168 Bade nia y estas rotoaraes 476
:aciones de moléculas diatómicas 477
169. Vvacones meurs ur
1610 Regs de sein a9
1631 Ararmonciod sai
1812 Espec de radeon, =
1613 Epectos de vac Raman de moléculas
Hals as
Vibraciones de molécules poliatémicas 485
1618 ero de motes de ración os
1815 Espec de irc de maletas
primes ss
1516 spectres de vación Roman de mois
planes 0
tacos cine as
deciros cionales 7
eros ses
Posteos pl

noes DC arenas

17 Espectroscopia 2: transiciones electrónicas 499

Características de las transiciones
electrónicas

171. suce vaina!
172 events ios de varicanes

Destino delos estados electrónicamente
exciados.

173 Plus y esforesencia
174. Dsociarn redhat

láseres

13, Principia ger de ac ser
138 Use prices

177. oes eos seres en química
Espectroscopiafotoclectrónico

178 taken
179 Spector ftir ulate
17.0 Egetroopa fotolia de rayos

eos lve
Actes oir
Bere
Fehlern

18 Espcetroscopla 3: resonancia magnética
Resonancia magnética nuclear
181 Momentos magnéticos caes

500

500
EA

505

sos
pa

500

520

so
522
EN
EN
En
E

529
529
so

182 Enemis delas ices en compos magro 530

183. Doslazamento gum
184 suelo fins

Técnicas de pulsos en NMR,
El vector mogpetzacón
efecto Oroso nero
TA imensonat

AR de sado si
Resonancia de spin electrónico.

aro efector y
1812 sta peta

eas cove
ksta noes
Bere
Problemes

19 Termodinámica estadisti

os conceptos
Distribución de estados moleculares

191. Configuraciones y eos
192 Lafunsón de parc molecular

Energía interna y entropía

193 tener interna
194 eno dis

Antas de Ina y ead de hs process

E
se
547

ss
so

559

soo
E]

ses
ses
EN
ser

560
570
EN

seo

Función de partición canónica

195 Ecru canónico
196. Lialomacn temodinámico en función
dear
197 Mas independents
eos ive
Lectures tonales
rc
Frolemas

20 Termodinámica estadística:
fas herramientas.

Relaciones fundamentales

201 funcions termodinmicas
202. Función de prin lela
Usilizacion de la termodinámica estadística
202 Eng medias
28 Capac calorias
205 eures de estado
206 Entropía riales
207, Connie de nui
eos ine
{eet diciones

Besos
Boots

2

Técnicas de difracción
Estructura cristal

21: Redes y clés unidad
212. Menton de los pans saines

Difración de rayos X
213 ley ergo
214 Hé de polvo
21. Dian de royos Xd monocistales
Información a parte de un an
de rayas x
116 Empaquetamieto de esferas ees
ete mets
217 Greer nio
21 Confguciones sous
Difracción de neutrones y electrones
219 iain de neurones
210 Din de cetrones
deciros iinoes
Goes
Botes

22 Propiedades eléctricas y magnéticas
de as moléculas

Propiedades eléctricas

721. Momentos ple ecos permanente
inducida
222 Inder deren

En
ES

ss
=
so
so
E

ES
595
a
605
a
ra
m
eo
so
se
Ey
sie
sn
622

ea
EN

ser

on
ws
En

EN

e
EN
E

643
os
su
A

e
E

6st
ES]

os
ss

Fuerzas intermoleculares

222 tneicores entre diols
24 leterneone ropas y ttl
225 Intenciones mais en haces

Propiedades magnéticas

225 Sesceptbiidad magnética,
227 Momento mogntues permanente
228 Momentos mag indios

fs cove
Lectures eiionaes
Gres
Blas

23 Macromolécula y coloides.
Tamaño y forma
232 Mass molares mios
252 Pole lts
213 Semen

238 Vos
225 pension delaluz

Conformación y configuración

235 Out nos rond cols)
Beles lanos
23 Estaca de nde superar

Coloides y tensioactivos

223, Propiedad os cold
2310 Pelee super

Hers ine
Lecturas inet
ocios
Probienas

Microproyectos 2

Parte 3: Cambio

24 Moléculas en movimiento
‘Movimiento molecular en ases.
241. Colones con pares y soprfides
242 Lawine deetsón

24 Migrant Saints
DAR Propose de transporte de un gas eal

Movimiento en líquidos
24% La estructura dos quis

246. Movimiento meat en ios

247 Conduct de score de ectaitos
248, Lasmenladades de sions

248 Concise € Ineracconss onion
Diuson

24.10 Visé termodinámica
ZEN La coin se son

sc

on
ry
sm
672
on

om

es
ee
E

so
a
oe
E
ee
E
E
506
or
m
7
ms

m
re

m
m
ne

ns

723

ns
ns

ns
m
=
7

134
me
m
Te

138

a
m

24.2 robbie de sin
Bar Vaso salta

fetos cove
st aires
Feros
Fratiemas

25 Velocidades de las reacciones quimicas
Cinética química empirica
251 Técnicas experimentales
252 Veeéées de reason
25 Exact de vid Integradas
134 Rescsonss que ende lali
BES Depondenos deletveocdades de rección
Done

Inca des cucones
fe vel

258 Resccioneslemenales
257 Reacinescemertaes consecutivas
258 Reacciones uimeleares

eas lve
[ects iones
rios
Pontes

26 Cinética de reacciones complejas
Reacciones en cadena.
251. Estrctra de ls rccanes encadena
22 Eslosones
263 Reason fooquiieas
Reacciones de polimerización
254 Paimerizcion encadena
255 Palmen por eos
airs y oscilación
285 Cadiistomogtaca
287 Aucas

28e Rescaone nscantes
268 Caos quinto

eos lve
decias omas
Gros
Frenos

27 Dinámica de rescciones moleculares
Encuentros reactivos.

223. Tea de oiones
222 Reactiones cons por sion
21a Feuasdn de bare de mates.

“Teoria del complejo activado

224 Conrénsés de racine
de tai

21 Fea de ing

278 Aspects termodinámico:

185
256

as
pa
79

765
165

15
767
ms

m

781

u

Dinámica de colisiones moeculores 841 292 Voncidad de nenn 088
27.7 Colisiones reactivas. sai linen had
278 Super enya renal By Procesoseletroquinicas a
Ha Mo recents ae =

FEUER ha 295 Características de las celdas de trabajo. as
os oe ey Producción de cnrgía y corosión 896
Lecturns adicionales. 84 sión de Escala y coir
Pay = 206 Ps de combust pls end 208
Polienas E RTS =
28 Procesos en superficies sólidas as los cine es
decis nues E
Creimiento y estructura delas superficies pas =
sólidas 05 Fons in
281 Cremer de issues ss
282 Composición dela superficie 855. Microproyectos 3 904
Adsorción en superficies ss información adicional 909
203 Fanny unicosción Pr À feeds etc erh
284. sotermos ce arc ‘02 aL eses cate Sets parle Py
das Vence dela pcs perio 867 7. mens a a
Actividad catala en las superficies E70 4 Nenas a
mad ee 5 Magnitudes etectricas. s19
206 borin cats m
227 Kenn BE ns FR
ib ove os
Inte ras WE Respuestas as ejercicios 959
+... sn: Respuestas a los problemas 984

29 Eectroquimica dinámica Bh ee de din sie

Foie = espuests parciales a os microproyectos

282. La doble capaci ra Índico alfabético 1002

Convenios

eo en contadas ocasiones, san ua simpre arias SI
mens PAC,

la numeración por defect delas ecuaciones es rl: obstante se
Pa ia fl para mer un deinen y fo} para ini que
avaible dee interpreto como fe” (por jp pp)
erde x el lorena El smbao {permit spi 1
spect de muchos era

Un subie "rev" unio 3 un número de uni indica que lo
cites ape icant a un cambio seves

‘Un sg uno un mer de eu indie que ou

Sn eS apical dricamente a un sistema deal, il como un as
lel 0 ma dokn sea.

Refers interns de ti Lens elven à cures cos
nl miso cap; sd io Ee, en se fire ecuaciones del
Capitulo

E simbolo 7 coresponde a un valor ecto de 1 har (10 Pa),
mets que B® sonesparde un alor exeto dc mo kg

Con relación 3a temperatur, Finda ura temperatura emir

ric pr ejemplo, accua Kevin] una temperatura en as

cola Cesa.

rs up se ini I contar, en los cielos numéricos se
comers que ls Cros e datos del 10 10, 10, 1000, ci son
niet ft es ben interpretar ls ato omo 10, 100

1000, tl

Introduccion:
orientación
y fundamentos

La estructura dela ciencia >

Materia

Energia

01 Contribuciones fa nora Este copla

ce cunas idos éco que puede ser Ji conoce ates de que
nro. Salades con mo

das os conceptos sueros sein

02 nids deta energía
ls CH ete or ete mös delat on el esto

03 Enuiparición

04 Cuantzain dela energia Lu químico fia la rama de acen que estate y desarrollos principios dea quí
Ss concepts sven paca expla interpreta a obseraones dels propiedades

05 Población delosestacos ptos sen para ex la y raps
cas quinn e la atta Asimismo, a quimico fsa sc a demostrado es enc

Hanoi des interpretación e la modes na empltadas para I determinacón dela

cur y propias dela mei, como ha quedado patente en los sus de
OS mele sition yde macromoien algas

La estructura de la ciencia

Las seras que tt yee la quimica Fée e recogen en ls denominados iis
tices Un rro e ur un comer de enerenia Ho noire un lor
ies de la temic, qu sagen omo vgl de sacos ete popes na-
‘ncn rame, de obseaconc se bs sara de energía Tatin
toreactarenos cono ir prt de america unie, comen de aber
‘cine ce e comparto e pais ni, como mic tomos ars
dm rre paso pr ste un ioc rapa una ites qu nee
da corten sage’ una epa saa en orcas mi esos La pes ai
ion que fu fret pra justa ey del eumoschen ua, un ejem
‘hand ce congue compr una hts, prime como restado e it de expr
men aa o gas ua ul más abra generat en Irina te
ner) que permites erez en un ox ás alo dela wen sache
‘an de tea Encontrar un bac im de eds en se txt et elas sn ls
‘elas eg qui, d la estructura aia y e avd de raies
Para desl teas i quia Fita adopta modos els temas que intenta des
cite Un modelo es una vers Split dl te, que a su atenció ns aspects
Sence de eens Una vez sha plantado cn dito un modelo y se a puesto pue

i
i
|
!
|
|
|
|
i

INTRODUCCIÓN: ORIENTACIÓN Y FuNDAMEATOS

ba rent sechs coc y nuevos experiments isis po gi odo
puede comple meoperando luna de a cles que en el mode gina! e
Fabian grado, A pues, muslo propor marc inca para eesti, ama
ds la ral de forma Sar oma se era y samba un ein. Un buen jon
nes mad cnc elos ans, e e que se contempla un as como un uen de
artes monde continuamente a ar Ot cepo el modelo ucear e unto
mo en pte del tomo de ioe, qe se usa como bse pra el estudi del es
trata dels átomos Un ere emp de gn ite ese de as ies que sun mode
lata e estado gaseoso de la atera Et modo, que sl puto de pra del sta
des gases rss, cea tee de gun número de espro temedinnicos

A menu esla conveniente mantener a forma dels tan srs ap
caro un model simple e var masificación posea de se made. La vena de
es flea de proceder ac e que, al reservar a apariencia de un cujunto de cui
es, su formulación resta foi Un ejemplo de xe io de mine sa susi
lución e las tines de concertación en eas espesos termodinámica como a
Constante de quil gr sancentacnes efectivas denominados aciddes La qui
él ayuda 3 define proces pics para rela estos combi, static
una ración ente concentración sc once verdadera.

Materia

‘Us stand es una [omo pra diene de matí. La aad de sustancia nl
‘quale imo de mas ant qinic en un musas es cn male La +
Frc foal de 3 mo elo cum estaca ue conne un rum de js stamos.
rolls one as pt ul de lomos contes erciament 12d cater
10-12. Para este número Se ha obtenido exprinentsimente un valor aprxinado de
02% 10% Sun muestra come pri cel de stan que contiene es n =
Pl dote sel miter de ag, «602 10° molts ue una cnt
con vas o un men Al mer. cantidad de sand oar ejemplo 20 mis
‘el mime departs pss (exes pl, 12x 10% lue O.

En gui se sigue etre magataesextrscs y mogritudesintersivs, Ura mage
itd enterar es una magnilad que epend de catch de sustanco presente em
Imus Ura maguitd intensivos ura magni que e dependent 6 a cant de
Sista present en a must. Ds ejemplos de magntudes extensas sn lana y el
Aaron. Ejemplos de magriades intensos sn a temperatura, a densda mist asa
i por el vota) y opresión Una mageitud mola, el va e una magritud
tens Xo la muestra aia pol comida de susto present e ela, Una magi
ud molar sinter, puesto que sr lar de ua magi extensa X propor!
2 la comia de sustancia X= An e independiente de la cetiad de manch de la
‘nuestra, Un ejemplo sel slumen lar, ue es el volumen de un muta divido
for la and de sustancia exento en dicha mues ( vola por ol, Una exce
nal notación A sa masa mota, ques denocina simplemente M La asa mar de
Un lement sa masa de un molde us tomas La masa molar de un compuesto moecu-
Tu Sam de un mol de mou ya ma mala de un compuesto nic sa mas de
tm diodes mula Los nombres “es tine” y “eso leu” an se lan
ER muchs cs en ar de sa molar, ero no ls empcuremasen estee,

15 oncentación mola mola de un soto e ua lens rer la coi
dnd sota dió par lun dea iin La concentración mol se ers ge

À Ys mets es gite amer ef de ern gece en
een ren pa ane
2 thea omnes sn rc md qu dom

‘signe esc e

(04 canrniguctoMts A LA ent a

camente en les parir nel oe i; Lesidemico Una dilución en.
Es que concentración molar de suo 1 mel LS rear send À mo de salut
nis cantidad suet e lente gua prepara 1 Le dé, Normaiment est
{ole elo denomina mary ia YM. El término moll refer 3 a can
Via de soo diia pra mas de sete aa ena reparación de o ln,
Porlo genera ss unidades son motes est por gran de Gone mol)

la prepcón deseos a escl atómica e ura heramienta un quimica fe. En
ur alé 1 M MECA) a Sacó mei te iones de carga opuesta ak
Borde nm, tna suite pra nc ts mus 0 (701. Se conse
(hue una dines dias au onen mol noes superior 001 mol.
{als sine, eines stn parade or alveddor de 10 mola eH.

Energia

pig ee enh toa dl lui ee e
Mec GP a net ro mp.
rs cin o eee ep en on
ne wien sr go wader Bouge
a e eo eb urn sn na pa
Sa mn cua clea ann poe mr
Sorat man aa egal ie One

01 Contribuciones a la energia

sten os contas la eng total de un sistema en func dela materia que
one, 1a era cinética e un cup, I nea quese como resaltado de su
met Para un veo de masa m que se muere a una velocidad y la encía iia
hy deforma que un up pesao que se mus con rapie ten una ener in
{io electa Un uepo cuco es un energía int nu, La energía poten de un
erp, Y Sa energía que pure como elo de su posi El cr de ener pote
‘oles ara Por jem, habituniment a cera potencial grito de un cuerpo
comics mu et super de la Fra: mia, La nega penal cua de des
Fics corgadas se Conde eo cuado sta entr ams es if,

asc una expresó univers pal ene potencial, ya que depende cl po de
Antec a que cn solidos los cueros No abate, exten ds Ups de era
“Sn muy comunes que dan ig a eprsones Simple para la sí potencial Una esa
nl potent de un cuero de masa men el campo graue cre e la peto
BEI Tera fan compo gta cta bre la mas del cuerpo Secure encun-
fa un lua por encina de a pei de la Tea, entoces su enga ponce
"ro seudo q ura conste devominada aceleración dela gravedad, = 981.5% y
2 a #2 alce atracado ameiormentL. Nayor inporanca tien desd un
pnt de ista químico lo energía ote de un cuerpo cagado en as ceros de to
Re ego lan campo election acta sabe l aga soportada par wn cep Sa
Sts (an eur considerado puntal) de caga , Se encuenta un distancia de
‘ts are de ga q, en evo eniga potencial vine da por la pré

20
fe 0

Ls constant € 6 I peritvdad del van, uno constant fundamental cao val 3
AO Cm tee qu, como ya s ainia, Ve ana a una separación
fit Esta importante cación rece nombre de emcrga potencial de Colomb, yl iv
Fe que ese el deramima interacción de Could e dos caras importan
teen aimes Pa que aparece en Is ineraciones nr ceros ricos in

Trastacionat

A at naa Soca
Ani tment de mes eo moco à
Invent de inc un sá Goma
na cmo ema te
Elegancia eur ts pane de
ms en lema da
er

(0 mrRoueeI: OmERTACIÓN Y FUNDAMENTOS

02 Unidades de la energía
da nidad SP det enero el joe U) ques define coma
He ignts la

‘Un joule es una und de encia bastante pue: por ejemplo, cada Ido de un or
a hama cansume ssoedo de 1 1 nome el unida se ha pasto cn scans
rent al tii de Sl JP. Jui, que coup a establece el papel de a ner
ia nta vena. La crei mola es la encía de uns must dia por a canta de
Stan. Romaimente sed e jols or rat mot) en jue por mal mel.

Aunque jul esla iad S de enla, veces es tl emplea tas unidos Una de
tos rade alerts mis empleadas en inca e lclstromok (eV: define PY
ame ta energetic guia and se ar un ecc meant una rei
panel dV. arcón entr ern y jus 51€ 15 10") Muchos
rotos quimicos implica ers de una paco estro. Pr ejemplo, para cer
nc de un toma de sed se requiere rededor eS Colors el y cts
Tica aparece tambe 3 menudo en a Neraura quina por dfn. a 484
Ua enga de Y asa ques acest para eleva Cl temperatura de 1 yde sq,

03 Equipartición

Una mou Vene un cert nme de gados de Hrtad relacionados on su caca
sein (el monmiene de su entr de mass eats el espa), de miación ee
the esa cto de mas de brain aden de ais y gis Nc
Muchas propiedades ia y quimicas dependen dela energia asociada cn cada un de
sos mado de moin. Como ejemplo, un era quimico puede romperse sie ac
ascent erga et 4.

primi de equipar es una gus apura conocer a enga media sis a
‘ela uno de ls gados de Fort, cuando la musta se cauent una tempat 1
pnp ee es parte, una cuota y a canal La arte culata del rin
ib os ie ue tds Ws gados de ert een 1 miso cría meda. Esto sia
ucla energia ta medi det inert pal eje delos xs misa que a ner
Sonata meda de movimiento petal cede asp y espect leed laz y que
‘Sus gado de eta de rotación ten tambien a mio energia med. A pus e una
musta mora, leerla total se rear” pr pl entre tdo los mas de momento.
pose modo Ge mount no puede dap de más orga cpensas otro,

Pca oc pure cantata del pipi dors platicar con mayor preci qu
entendemos por "rat dra pari aora, aseos de un mio unto
delo ew erden a agus toms de ere intl ataca que rar
ctra de un corded 0 de ura wo o momento. Por ejemplo, beni in
tis de un cuerpo de mas que pue move Roement ls es mens, ue es
Em ef +m conton best cuts E torna de prin nos
fondu’ lance que ata moda sit ca emo vaio vale A dnde T
51 temperatura y 0 una coste fundamental Sesma conante de Bulma.
Eta start Gee un valer de 138% 107 © y es roma cn la constate dels
se gun A A De para, nae qe atin pa la que aparece constante Fen

3 Sean ise Y yo dto et Sr si Stine tt sun
me er det de tena Go rs e
came lt Pego e nl q comin nl teng
A PRIE Prismen ens qc men

Degeneración =5

[settee

Le ene
UL cados
|

Energia

Sains

L— no degenerado

03 Ofensa pee team
evga Bomex dr eco goes ur
Sora tg poem isn

04 cuANTIZACON or La ENERGIA s

muchos fms yendo ages ve partent ren nad que ve co os =
GE pore piment eure al coman fundamental, a cntiad A. que vd
NE ered don zen sl ei pura 101 425,025 me, sun
‘eae elo nea med apart po un mado de movimiento la temperatur Y

Un puma important a ener en cuenta e que pci de equation se dema de
la fies se deforma que cuado la cuomizacón es importante (ver más adelante, el
princi sigla. Gus med, mes que e puede liza sn poemas en ont
Frentes rome de tasación e gue que estamos aeptalemente seguros des pla
a rlcin de muchas moles y quen sale ls miners de vac.

0. Cuantización de la energía

La gia ren que se proj en thc ens peras decadas del sigo xc la in
onen del medica cuántica ha sd de real importancia pra a Química. Puesto
ue quince est teresa en el comportamiento els parts suis MY
“Accent en el de los lets par rta cn as necesa izar la mecinica
tes El caracter date de a maten es una craters que distingue a meri-
tic cats dela mini se de Neto y de los deals posteriores de sta Es
ls andas y as partes 0 se comportan como entes frentesy partes re
Senan Cenas propiedad ondultors yo ondas preseman ets propiedades de ls
Fetal Lona eje, una parc ene un moment linea produto des masa
por velocidad. p md tos, e scudo con la mecinicn cuántica presenta tambien
Ten certo serio) un lo de oda, dada por a lai de de Bog:

a

donde esa constante de Planck, constate fundamen oyo valor e 6510
‘ts cortes dela meric uit es qe la crea sch nad et st
esting cts ves ets Ets rc permits cen ombre de ies de
erg y sales sn función de ces La aan de a esa cs mis rear.
ene seni de que us cris pert sti separada en paris de masa peque
miradas en una pequeño za HA eco. Pr tot, lacuna s moy imperante
para Les ons en tomos y mou pero mem ara cur TNS.

(o) Los energías de los objetos materiales

La separación de los ives e encia de tasación para parts en atom de dimen
Shores mcrscgia stan pus que, let rites, el movinient de tración
poet entente (ig 02) a séparent o eles de enga e pequeña para ch
movimiento de otc molar, mayor pta el marient de ación molecu yet“
‘ad gra es enga dels ers en Am y moll. Las separates de los i-
ese era de una malus peau an aproumadamente, de 107 31001 2) para
mener dert [que orespnde 3 001 KI mal 10% 102) para el mn
seno de wein (104 ma y 10" (21, donde stro poe común pro ati pre
0 S denominado slo que representa 10°] pra a ext electónica [1 K mal
Ln vale ratos sn comite cn a wale dl pro de equpartión de la
ner por ls mann de tración y eta pero no paras tos modes.
aiment debemos sr cnscntes de que à un ie de entr dao le puede cores

under más de un estado, Por ejemplo, una molécula pued rta en un plano con uno
rta crea y también nude sr apa de rta en or lang con a misma energia; cada
entr rete dl moviiete de rtaincoresponde a un sado de votación dis
ttn de la meca. El número de sados individuales ue pertenecen a un mel de ner
gx define denominada degeneración e nivel Fg, 03) Sia un nil conecto de ener

O INTRODUCCIÓN: OMEMTACIÓN Y FUMDAMEMIOS

3
ER 5
83, H
LEE E
EU $
3
So
8 HA homes
E 0
=
ES [pex
F LL
Elo
BE me Lun
| pave
Ce

04 (tattoos cual OS Reps pce damage y
nar mp a endo nu Ma nee epoca ous
Éd da ang can € in

a posts lo sao anced à

ecm slag de un comp os

‘ta cess can mei cy

Frc in ren ein t=

le coresponde un único estado de moviieme, se dic que eve es no degenerado
oy ue tener cuidado y diigui etre ie de energia a esc de ose regia)
estas que coresganten aca “pla” dela sc

(0) La energía del campo etectromognético
Un cmo cectamagnétio es un euh tic y magnética que e propaga
omo una nda e el vacio, sands se delta na velocidad constante, denominado

wr o

16 Ld de arm ete
(rb ln dn ue dome
Sonim cv ener aa,

EA perra o ost ner
Bro un psp:
‘epee ae a cn
(tose psa et ea nd nabs
‘Sus ment pla

16 Fontactow oc 10s esranos 7

selocidd de au. con un vl aproimad e 3 10m”. Coo age dome, un
Campo tletomagnticn tene dos components, un campo lé que acta sobe as
Farias oguéns (ao estaconarís como en movniento] y un campo magnético que
Seni sabre las particulas eorgads en moviieto Un campo electromagnético se a
Facterea mediante su logit de oda, À tancia eae ds picos contiguos de la onda
a fccuencia, # mo de veces par Segundo en que € deslaamieno e un punto
“ado wale s ato sigas (4.04; a rcuenci se mie ca het, endo 1 He = 151,
La logtud de nda yla Frecuencia es lair por

avec “
En consecuencia cuanto menor sala longitu de od mayor será a even, Podemos
tami crac una and dnd e número de ondas de la radiación ¥ ei como

Dee @

Fa rúmeto de ondes puede interpreta como el número de onde eo completas
Faces en una ra lng. a omeres de ondas se exgresangneramente en cn,
deforma que Sem“ non que hy argus de ond completas en eE tl in
‘ar que pueden combinarse icons Em y v= cP pra coment energias en núme
Funde ons subire pr eempi, ue 1 V = 8066 em“, E la Figura US se presenta la
san del campo eeiromagntücn en función de sa een y longitud e onda

la macro cuántica amps ct en ordulatora a agora la adn etc
magia re de para, iron la dad paquets de rg ecomagnt
(Geran lores a intensidad de a ción à pad nme de ota
Coins e lar mientras que ur ada tes st formado pr un gun mer de
‘nes un aan de et gr un número ruido de ésos Un hun pued res
eer un singe on u gra de 100 Ye ode 1 15 ¿Wes lsnbalo de wat
[err ear de 10 fotones or segundo pen au aca ead tura ars hrs e
ener mo de tones tenga de cata fois were jaa prs cn, y en

fam “

tar da entender qee fte de un rc. de moras nen menos regia
(cs formes dez se que pst men ga de on y aor wen de u
et Tambien ip que las ergs de os fotones de luz Va einem cundo se
Carts ur desde rajo pt de and ds tg) vita Cogito de oa mis corta,

05 Población de los estados

Et continuo maviieao de agitación mica que sufren ls mocos de una musa 2
120 agua su strain entr ls divers eles permitidos de energía. Una molécula
onerta pede encotrar en un instante dao en un estado de bj energia y se ui
nu estado de ere supeno un instante Seipus Aunque nose puede seguí la ista
(eis ner dun end de un nica olé, podemos aia e número promo de
roles presentes en año cto, mer que no vaa EN el tiempo mientras se man-
ferme content a temperatura. Demominanas població de un estado al número meio
de molcuas vistas en es estado,

AT nement st cuado el estado de menor reía Iremcntado tempera
signs males sin ea cts de mayor ene, por que suns em
tos de temperatura arn css un yor mero de estas (ig. DS) No aban, à
(ur temperatura eme est na mayor obtain ens estados meno ra que
ros de mayor et La dic excep a a eS prod cando la tempera es
“Sta ts cordones todos tas de Sstemaestrn quere polos

Ts Rémi que perio tl a población de los estados de eres ees esa
den distrsuón de Botemann bens por e centifc uste Lui ol

D NTRODUCCIÓN: ORIENTACIÓN y FUNDAMENTOS

x 3 8
Fe
EE à |
¡ PE isl ‘Baja
| IE
—| JE
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._. I, :
ex | | 2 fool
ea +} 7
limo | —
Poblacion e
Pola Dr
A teen amen ch
mme eue ei
Rues oem

terna ve ed mo Cd oran een
sia th tn ens edo fume de pes de mus decreciente Li
Yon Das qe Dome de motu ES uno pa ea
SS penn topes ee te Versi pe

one fines dl slo mx. Esa femal da a lin etre el número de particulas
EN, presents en os estos de emis Ey E

ein o

De hace un pont important sobre a istribuchn e Botana, en el en-
Tio de queda nformación sobr la pablo de estados, o de niveles, Puesto que la dis
Arbo e Bltmann rata de estados, dbs ls miembros de un cnt degenerado
de estados que penenecen a mimo ne de enr edil ma ablación Arai
emos reveente una consecuencia de ste hecho

Una tencia de ee (pc entre ao fundamental y pine estado electrico
cado de un tomo cn na mac uo sr del an eo 3100 ml En ura
usta 325°C (991s lan de pblciones ere ambos stas ponte e
9 ques omiso ado de 10 Ae condones noms sátomos mus de
uns mst enue es sta eco fundamental ya que se necesa rene

ecras ADICIONALES >

toro temperatur hasta 10°C aro qe flan dl pinte estado lana el 1 dela
{tad femme Aung parade ics de eng de tración e much me
tx que eos riu deny ers der de 0,3 VO ma ua que
Cn aso ante, Keperra mete sl et pad giant el estad fun
‘nent Sl | cata e 0 lol sent ens estad faena os
dede ne ean tn much más pines que los de rain (omalnt entre
10 100 vee más ran proque pudo sea que tengeratira ambiente e e
Sean cuts muss est de oa Por corset, und se aa conti
ón dl manito de mación ls propio de ura muestra, debe tner en cuna que.
da malls ocupen un alo sn de ads Beets alguns and co aia y
in enter

Tar cases mis imprtntes ue deben Teese en cuenta deta distribución de
tan sn que la Jr de porciones es un unción expen de eerie
‘roe a temperatura, que sados sin más Salam pods cuando tin.
rimes en comparación con Tomo ts estados de stan y talc que cro
ti separados Icom los estacas de vibración y electrónicos) Admis. están ocupados
tris lados cerdas temperaturas que a ojs La figura 07 muestra la forma dela ir
{nei de otemann paran onto pic de ives de ener

La ar de Bean sde ur forma sec cundo se conde el moi
nt e tasación re de mel de as que no tram En se caso aretes
Cerco panden rene vies peste que a eer ci es gua am,
forte que Hala de Blumama pue tz pr pede qué propor e mass
Se deparan wo era ic a ura temperatura dada, La expen que permite obtener
a propor se eramina distri de Monel rento ls arts gs
Cin Fra 0 foma parti del stc eel restado de la dende de a
teja cnt de un mous cons ei y del echo dc que stan muchs formas
ote un vl deca y partie eres valores eos componen espect a
Toss So y Y trent sado La vcd e lea, En otra pal 8
A dear deci sin ampliamente gees y la gens nrementa
on la reg Pr orsquet, sung 1 pain dels ads indus die
“no se eater oe ato, velocidad exten maths más estaño de un
‘reso inca eas ne, de foma que el prot de est incemeno dea dee
‘erat y lo funn eens dren pera un máxi a energies

a use velctaes eleva es mas ngs ls temperaturas que 3 bjs loque
da que à als temperaturas muchas oldu de a usta nen una velco muy
Sierra a medi La vación coressoniente al máximo del gráfico sa velocidad más
robb, ya load que con mayor Frecuencia absercarmos en una molécula. La fe
Ba musa tambien cómo vr I ett on masa para lguns componentes
re à 25°C Lo me's grs se mueven mucho ms rpidamente que a pesadas.

Lecturas adicionales

Artículos de interés general
HM Mi, chose of ares and symbols for quanti in
‘hems. Cher. Fou 66, 887 (1989)

0.8. Kauffman, Te centenary of pia hems. Edu in
hom. 24,168 1985)

Textos y fuentes de datos e información
Servos Physic chemistry rom Ostwald o Pauling,
Princeton Univesity Press (199)

AM Mil (e, Quantities, ni, ond sy nyc
‘chemistry, lc Seen, Oxford (1999)

Lass, The mori of physi! chemistry. Oxo University
Press (1898.

Gol, KL Luering, AD. Milaighty P See, Compendiane
lof chemical terminology Blackwell Sint, Oxford (197)

Parte 1

1 Las propiedades de los gases

27 El Primer Principio:
los conceptos

3 El Primer Principio:

EI Segundo Principio:
los conceptos

SEI Segundo Principio:
las herrámientas

6 Transform
de sustancias puras

7 Mexolas simples
8 Diagramas de fases
{Equi quimico

o Eletraquimica de equi

Microproyectos

Equilibrio

En 1 primer pote de ete testo se desarollo los conceptos necesarios pam el studio
de equis en qui, aorcndo los combis ficos, omo són y vaporización y
Jos combios químico, Inn la clectroquímic. El estudi se renzo and a
termodinámico y se den un especial atenció al ans delo ent Ye entr
pi Verems que tando poten qui de os sústncos se pued obtener una
Fin unificado del equi y delo dirección de cambio esponiónco. Ls diferentes
‘optus de lo Porte Y rta de os propicdodes del motero como un od os eures
ondes oa Part 2 mostrar cómo esos propiedades tere su origen en el compar
Tumiento de os domos individuales.

E gas ideal

A Estados delos gases
12. Leyesde ns gases
13 El model into des gases

Los gases reales

14 trains molcures
15 La ecucin de van der Wass
16 Epvincisio de os

correspondientes

Ideas clave
Lecturas adicionales
Ejercicios

Problemas

Las propiedades
de los gases

Este co

stole os propios de o ses que sexi tados en tado tent Se
fre cn las del versión ¿clado a Os, 095 ol y se estr cómo se
Lace justo la ación ete os pros de gos eine un made née. co

ue Se sea ges como um orjnt de mou punta e conto movie

da os ely

nte veremos que as propiedad de ls goes cales son dientes els
entrenos un ecuación de estao 9

dsb sus propio.

Et estada más simple de lo materia es el ga, una foma dela muti copar de ocupar
Cuota rene en que sa nti, cstemos e cpl estudiando los 95.

pure, potest veremos io ls miss idas y eur son pets tm
ère de gu

El gas ideal

Vamos a comprobar quese paste describir un gas como una colección de moléculas lo
“lomas en continuo moment letra, con veocónes que se incrementan llevarla
empereur ta dferenca entre un gas y un Tio esque el ga ee las moules tan
Separados una de ors que, excepto en las clones, se pueden move en tesoros
fc afectas pr u fuerzas termes

1.1 Estados de los gases

estado code una muestra d un sstonca viene determinado por os propiedad
Sian € form quedes muestras de una sstanca que ene a as propiedad fi
Ss estänene mo tao. AS, par ejemplo, el sad de un gs gro se caracter da
as e sy wlomen Y ltda de sustain (nimero de mols reta DV
empero LM abat, se ha demestado experimentamente que por carac

testo aa con especifica Sl tres de sa aras ya que entonces queda dal

arta. Ésta observa nos permi planta siguente enunciado: es un hecho experi
métal que cata seta vien descrita por ara ecuación de estado que relacions esas
tro arabes,

da forma general eu cación de estado e

A) 0

a ecuación no ca que conacemos os valores de Ty Y ar una sun en pr
ur, poemas conoces psn Cad uta vendesi por propi ecuación de
estado. peo sla conocemos forma exit de a cumin e unos pres caos espe
A Un ejemplo importante esa ecuación de sado de un gas ea. que vena foma

mer
w

Sendo Runa constante, fn mayor at dl esto de atu os deicaremesa exam
or argentin ela ecuación de sado,

(a) Presión

Dinos a resi omo ver ici por rastrea quese als ae uc.
Cuanto mayor el fura que acta sobre un fen dada, yor el presó. rigen e
1a cz ejercita por un gs e cheque neste de as aes contra as paredes del
reciente. las coin son tn numerosas que ejercen un fuen estaciona eficaz, que
se detecta como un presión estaoraia

la uid St presó, pascal Pa, se eine como Y newton pr metro cu:

TS a

o sant, exten tas unidades amplamente ulzadas que escogen en a Tal 14
ha presión estar que aparece en os datos ques presentan es 10 Pa (1 ad) ys ini
sae como à

Tabla 1.1 Unies presión

obre Saber
pea] nm dm om

mete Hat sons ma

tor Mor (001325760) = 92. Fo
tie de recto rong 190922...

Fea or plats caldo ps 6809757 Pa

Ejemplo 1.1 Cálculo dela presión

Sipongemos que ha Newton pesa 6h, Callar a ren qe fra sobre el sao
(and cla i boa on sts con un re oa e 250 cm en contacto on el seo,
(pains se iio, con un re Il de 20 m.

Método Pein esfera dvd por ara (p= FAL, or o quel solución del problem
epee de muestseapaciad de cart cra F que Menton ejerce sabe el sue
logro después iil or la superf À bre a ques gica Para cakular afueras,
necesita recordar [el fica elemental} que afuera que eee un curo de mar
a e salve L super dela Tera es Fm donde ela aceación en ais We,

o

ated
mo
Presión "| Presión

love | bo

Gel

Movimiento
Prosionos iguales

1 canes se rn
seal Seon pin dere mist

dare pre mala pr sept
Pic ud nines yl Prat
tone lems oi repars

a EStADOS DE LOS CASES .

381 m 5% Recrdemos qu 1N 1 misty 1 Pas Mm? Comer ls res a metros
«dado utilizando a elec n= 10m,

Respuesta La fura efec pr ton es

Ps gx BAT ms = 643108
a fuerza sta mia ses cle el xz tal as eas de 250 em y 2? cres
ponder 9250 Hoy 20% 10% spesticament, La pin ejercita en cad as 5

CA

pipe LAO zio

tapo LL aca rola
uen

Pe zen

O „a2 Paz

Comentario Un Newton cece un fuerza muy spero 3 1 newton, Una een de
26 Do orespode 3.026 atm y una presó de 32 MPa coresponde 332 at,

Autocsatusción 11 Color resin ja soe la superf de la Tra gor una
raso de 1 ha que aca través del punt de un fl de rs 103 10° mm

(038 2,97 10° atm)
‘5 invoduimos ds ass en dos eens separados por un pare mul Fi. 1:
1935 ue ten un rein más lado end à compri edits volume las de
fren más ba. En el proces la presión dl pine as min al expandir y ade
Segundos nrementar a comprimis. Con el emo e alcanza vns san en que ls
‘or penes code, moment ene que la pued yoo ene a moverse mis Et
acc de galas depresion sabre cado un de ls cra e na pared mbv (un “bo
Le enel deraminne estado de eur mecánico enr los ds uses El valo numt
eo de la presión de un gs s por anto, un ndicaor de cuido un recien que
omen el ga st en cubo mecánico to ges e que o epa ua pared máxi

(0) La medido de la presión

da presó ejercida por la tmösfer se mide con un barómetro, El mod orginal der
retro fret por Tcl un estate de Gale) estiba consi por un tub
iver cerdo en su extremo sugerir que contra mercurio, Cuándo Le clame
merci se encuenta en eii mecnio con armósea la reso cn su base €
oa ejido or o ati, Se dese que la aura de la columns de euro es
proporcional aa presa estem

Ejemplo 1.2 Cálculo dela presión ejercida por una columna de liquido.
educ una un ar la resin jo sobre la bse de una column de un ido.
de densas py de ran apyada eno ape de a Ta

Método Como en el Ejemplo 1.3, p= BAY F= mg. pr lo que necesitamos conocerla
Fra dea columna de luto La mas de la olaa Se ten mundo sa en
{ad pr sa vetumen Y Por tant, como primer paso eebemes oka el volumen de
na columna ines de ui

Respuesta Supongamas que la column tne ur secció de rc entonces s volumen
Au mas m PA La fura que la cluma de esta masa eje sors base es

Femg=pAty

16

A

O O

12 Dive un momo ees pr
dr prin duna matt eu Di
proms alar de moni yp ah
apa endo 0 cd la es
prin neta tay str in
im ques pco ar lar de
mac carrie amb

AS PROPIEDADES DE LOS oases

La presto a base del clama es pues

E PAID gh
ay Sa

Comentario Mots que presión es independiente dela forma y del ea de La sein
dela clus, Aunque lamas el colma se incementa col ra, puesto que e ra
adela misma re sobe la que acta I fura, amas se compensan

Autoevaluación 12 Deduxir ur expón par la presión ji sore la ose de una
Cola de qui de longitud mantenida 4 un árguo de a vera

Lo patos

a presión del mues de un gus contenida e un reciente se mie co un manbmetro
{6,121 Ens fora mas simple un manómetros formado por un tubo en Url cun
vn do poo voi como cite de sicna Si ano de os tos está abeto lado
fers ren pde la mse gases qui ren eer por a colar de Hauke
o, que pgs a sade a cola ce Ejemplo 12, más ares extra ps

o. poh @
Poe arto La presión de ura muestra puede ohtenese miedo lu de a clu y
notando 1 pen extra. A ajos reson Se uta Lens más sfsicadas am»
‘en se dp de métodos capes de er 1 complicación e ener que casa el
vapor de i del maróweto. Estos métodos de mayor ren ¡cuy a mide de
la desviación de un rage, resiza mesic 0 ecticamete o el control de va
lación de una propiedad eléc sense presión.

(e) Temperatura

concept de temperatur surge de la constatación de que puede producise un cambio
en el estado fio lor seal, uo arcón de volume) sario se ponen en contacto
fs jets (omo cuando um metal candente es sumergkdo en agua), Posteriomene Sec.
ión 21 veremos quese pue ner que e combi de estao sel resultado de un
aj de ne en forms de calor entre ambos objetos L temperatura Tesla prop
que nos mai rien del uo decreas. Sal porros en ontact lo energía ue
Aa Bee que À ne una temperatura ás ataque Bg 1)

Se ha demos que esta csi ls its que pueden separar los objetos
‘ends pos. Sec que un lite lo ares) agen sl poner en contacto au a
iS das objets can temperatures diferentes, se obs un cambio de estado fa plea
signin en riego a trots) Un recipiente meo tene puedes iatkmicas Un e
rt s db sno se produce ring cambio aungc lo ds beto en contact
tengan temperaturas dentes

La temperatura esa proc que nos ca os jets alcanzar el cuido tr
mic cundo se por en Conti a ves de un ie temo. Demos que se a ak
Canada ero termi ose ross agin combi ce estado al por en conto
os ots Ay Ba trons de un Hite dates Supongamosqu un yt A stamos à
pens enn Dogue de er) et en qi émic con un bjt B fun oque de co
Leo y aoe Best ambien en equi tm con un tere objeto € um raso de it.
Se ha comprobó esprmentament que Ay C también sr en egal tem can
ae pang nette Fi. 4) Esa secó s resume en a quiet sentencia

Prin Cero dela Termodinámica: está en ego térmico con By B st
meglio vm con €, entonces ambien está en ui térmico con À

Paced
Gatien

Temperatura | Jomparawra

cado oe

Lai Enacgis en forma de eator

Torporaturas gualos

0

Temperaroro — Tomperture
ta Hs

©

‘i de omen mis oa una ees
Sen coto ss ea
dem a y ss ade
re epa ori
rd tema e nee
‘Soa on ciencia emi

culo

Equlvio

14 sueca deine Pip Cn
mn nose ques eh
Senegal ment en
Sesam co mms Ce
neous con

N LENS DE LOS Gases ”

«Paina Cor Jste concep de temperatur y l empleo del termómetro, i+
postive que Sr ara mei la temperatura. Supongamos que £ «sun capi de vdeo
tue comen mario y que cundo Ase pone e contact on 8, alumna de mese
tiene una ci font. De auto con el pico cr, st lu de mercurio de ©
‘ene la misma longi cand éste se pone en ntc con oo ecto Cs puc pre
deci auc 00 e produc gin cama de ao de Ao de cuando Ess pongan en
nae. Ademas pademos utilizarla onitud de a clumna de mercurio como una medi
dí dls temperaturas de Ay €

{nos lores de termediate hoy ls oratorio de prácticas, la em
atra e recon con orgitud de un colina dello, la dire elogia
bse al ore en cuntaco terete, primero co el puto de fl sel
la y despues con el punto de clic de agua, se di en 100 pts denaminnäns
Cade asqnando valor al puto inter Este praesent condujo à defini
dein escala Cass de temperatura E et ext, ls temperaturas en a sola Cels e
mein por Oy s expres en rats Clas CO) Desgraitamente, como los dimos
Tudo se epanden de foma trete y ro Sempre lo hac de forma uno en todo
trang d taboo, os termes corses con materials diferentes dan isis
Valores rusos de a tengertura entre ls partos fos antromente defini Sin
“sao pude liars pren de un gs para costal escala de temperaturas de
ns ed que 6 practicamente inegendicte del atulea del a, coma une
ies suctämente Laca de ás al esla ser ca a a sal termodinámica de
Temperatura que inrodvcremas en 1 Seön 42, por lo que ular desde ahora
St Senomacse para eimnr I rocració de nombres E a escala email,
des temperaturas se mia por Tse dan normalmente en eis (0 Las temperaturas
termodinamic y e Cas están rocionadas para pren eat

TAS 1
ta rain dla din de cco Celsius en fucin e a escala fundamental de
Koni
Hastración
fra expresar na temperatura de 2800 € en ess sr
TARA SOC + 27315 = 2500 + 27315 29815

tee que as unies se simlcan como (ern nümers Es el proecimieno deno-
rindo “el imensona en e que ur cota fica como la temperatura) sc os
{er como el oduct de un valo (500°) gor un ui (YC La multiplicación de
nos laos del ud or a unid K vos da = 298.15

1.2 Leyes de los gases

la cación de stad de un gasa ja presó e estableció combinando una sere djs
pas. noduciemos rms estas Lys para mostrar 3 connue cómo pueden
Ace en ur ic ración de estado pV a

(0) Los leyes particulares de los gases

atest vl aetuand pr insta de Jahn Tole. mostró en 161 que, dentro dels
Ties del evor experimental, pres y el lumen de una cantado de un a à
tempera constate cumpla la ración

pv =corstante wo

“Temperatura
cena Y

Presión.

Volumen, Y

18 Due nome ema cond
inde cos empeora aci
‘ship oman y ct ca

E i
2 3
Temperatura -—

Line creciente, T 2 on se
PR us

S of

o 7 an mure
26 ent 13 Winsted mnt

Inter ape see tn mes
em nee

Es lan, conacibs como ley de Boye, must qu, temperatura constante, la re-
Sn ura muestra de un ase invesmenteproporeional asu vlumen , vor
volumen qe ope Cimucrsamente proporcional as presó:

v

Fl jrs 153 ho representado la valid da presi de una mesa de un gs al
mir volumen. Cod una de lo ano de rico obtenidos temperatura constant
ree e monte de ters, De aero on la ey de Boy, as Soermas de los ses
an prota” En a Fi. 1.550 roce present lea de la presi ente a
‘Wotumen

Experinatos más medesnos han demostrado que la ey de Bol s vida oa bans
eines de forma que os ges els cumpla Únicamente en elite cundo pre
Sión Verde cer que escri oro — 0) La ley de Bole un ejemplo de ey ie
mite un ey que e or slo e rta en un ne, en ete aso p 0 Para ener
la ecuatones que slo sn véis en stualons ite como la E. alam un al
mee dela ease,

‘Como explicación moteur de la ley de Bote se puede plantar ue ss compre
una muestra de un as à mitad de se volomen en un prod de tempo ado ojear
lo parese a ob dels moléculas quelo hain antes de a compresión. estado e
que se dea la cra media ec che as paredes de modo que cuco el volen se
Fete ala mit, la pein del qe se dobla y el product px Ves una cuate. La
ón par a que la ey de Bye es apie a to ls goes independente de u.
Furl ques [rindo cn cuenta que la peón sae) se encuentra a elevada
ana prometo extents err ls moícls de un as à ba prin, oque pete
queno ena ión go de influencia etre easy, por ono, Se muevan independent
mere unas de cvs El eet anes Js Chas eaten ta importante pro

id del om

1 hrs ana qu see ent y re ano ay = mn.

Presión, »

decrevonte, V

Etapolación

0

Kane

ed dels pases estudiando electa de a temperatura sobre el ame def muet
te wn gan mantenida à rs constant, Otser que el volumen se nrementba nel
meme con la temperatur indeprcentemente de a naturale del gs sempre y cuando
ce tar à ajos sions Legh estables ré

Ve constate (8+ 2130) apres corso or

ecanemas quese liza para representa temperatures e sal Cebu. En Fi
Te meal aii ica el volumen eon la temperatura que acoge esta ecu
‘Gin Ls nes son un ejemplo e bars, ena emplcado pura identificar Beas que
nuestra la variación de propiedades a pren constant

1a avalon Bsupkre que el vlumen de un as hace ero #8» -272° por que el
ator 79°C sun eo natural de la cc de enpratuas aaa. Como hemos ini
“edo arecirment, un sl con 0 en 27157 es equal al escala tenodi-
ami e temperaturas dect por Kei, par que la ly de Chas s puede escri

VecansantexT (a peón cuna vr

it un ves altea de a ley de Char obtenida cuando se conta ren
de ana mur de os rabahnde a volumen constante

pr constante (ovalamen conan) vor

Est musa vein moss que la presión e un as e ul cuado su temperatura ds
ina nat 0 fa 18

Ta statin molecular de a e de hades et en echo de que al ear ate
era Be un gs se interment a socio media de sus mols. a mois cho
am eon sprees con mayor frecuencia yo con además con un moya impacto. re
que se gee uns mayor peón st las paredes e recente El problema no
Fes cab porqué la presó depende de una mansa an simple ela temperatur.

to porte ia de lo iaormacón Experimenta que secstamos nos nica que 3 una re
in y tempertua dns ul volumen molar de un gs Y, = Uh, vlumen par mol de mol
SER es apoimadament el mim paa toos ls gus sta tsenacón mp que à
"alomen de una muestra de gos cs april I cntiad de moule en moe) ex
{ents y quelo constante de paper es independiente dl traza el as

Ve constante na pein temperatur constantes) on

Esta nun s una fora moda el pinpio de Avogadro que nos ie que voi
mens tunes de gases diferentes que een a a mim pen y temperatura unlinen e
‘se numero de molecu.

(0) La ley combinada de fos gases

las bacs empires en ls Les 6-11 pueden coninase en una expr
Sn simple

IV constante x nf

ta expresó es consistent on I ley e Boe [AV constate) cuando y Fson cans
tantes con ambas formas de a ey de Chas (po Va: T cuando ny Vo ps manlenen
Constante y cu episode Amgndr (Vs 0) cuando y Tson constantes Ala cons
fame de proporcionada la cal se bte exptimentlmente qe er la mia para 0
toss guess le sgn limb y adenoma constante de los gus La expre
sin que resul

C2 ur

20

Tala 12 La omante dos gues pre
ret une

R

RISK mar"
£20579 10" Lan ma
AO Lior ea
SE Fam
2284 or mr"
198722 al at

LAS PROPIEDADES DE LOS Gases

Suprfcio do notaıma pv
ados poses i

ae

19 a ein pee Te 110 ttc dupe de 19
‘mon ei rn ‘Sema dla si pen
AS Soman aldea ig

«sl tomada eeu del as Ka Esla cousin de stad aroimadade un gs que e
fed exc costo más cran ar se presión del as. Un gs que cumpa Ecuación
Teto rango de coins experimental ee el noma de as leal (> Ee
eco Un gs ven se comorta tato más com un as cal uano menors a presi y
1 un 121 deere con catas en nie ep > 0. Se puede determinar la cons-
tant RL gses elote la expresión A PH aplicada a un gs en elite de pre
Sno ar aran a se comporta camente) No sante se puede obtener un a
Aa més co mind ls eid de soni en un 35 3 baja resin y etpolando su
‘alr pen cero. En a 12 rue el alo 6 ened en Gerentes nde.

da aparte dela. 19 6 un epesertcon de a pein de un cantidad ada de
‘ise fon de su volumen yl temperatura termini, eg E. 12 la sup
cresta los únicos estados poses de un as ea el gs no pued csi en estos
Que curesondan a gutes ela surf Los corte à La suerte (Fg, 1.0) dan I
a aos ricos de ls Figuras 15 1.

Va cui del gas eal e e gran importancia cn la qua Fica ya que sine pora
cere an api anio de rcones que e usan en temodinmic Además ere un
Corse und grits para coclrpopeces de un gas bj varias comic
Ii Como empl, lumen de un sl ls amadas condones de temperatura
presión ambiente eständar SAT, 298 15€ y Y ba lecactament 10 Pl e puede cl
erat. pan de Y, = Rp y esla sr 24790 L mo. Según un definió.
Seo, resin y temperature estndar (SP) O°Cy ate volumen molar de un 95.
Hesicz24i4 Lor
LI

Ejemplo 1.3. Aplicación de la ecuación del gs ideal

da un proceso nds e cl iógeno a volumen cansan en un reactor 500 K
Saga a introducen el resto à a pación de 100 atm ya una temperatura de
520 dlrs la reson gen por el sala nuera temperatura de rabaj este se.
comporta como un gas dal

12 LES OF LOS AES a

Método Los ato conocido y desconsioss eumen e (2 ate esperar que la re
in ea superior atenden al incemento de temperatura, Además. puesto au agresión
Shrogor na 1 temperatur, podemos artipar que la presión vend incrementada
‘evn acto £,/ dnde , sa temperatur cal y Fg temperatura fal. Par se
ui acero formalismo, aereos indicar que evando un problema indy un cambio de
2 Condiciones de una canta constante de gas Se puede ur a Es elos gues

ideals dsr dela forma siguiente, Prier, escamas in Ecuación 12 ar ls con
ones iniciales y finales:

7
toca ia] 100 gu | 300
ina guet" 7 guar 500

won Bon

3
Puesto que ln ete problem] y sam constantes e puede aupa.
aM aM

5

age magst constante lumen en este emp simpli y los datos pueden
stig en presó restate

Respuesta Caceando los volimenes puesto que Y,
resta

U) en anios laos del evaion

ques puede eden según
A
mer
Sustuyend ls ts se ee:
ME
CET
Comentario Espermentalmente se observa quel ren es realmente 189 atm en et
onions, or oque l suposición de que el gs es dal ntrodace un 10% de emo. La
rs PM] = pS e denomina commente ly combinado els goes

00 0m) = 167 atm

utocraluaiôn 1.3 ¿Qué temperatura se akanzard en a misma muta a ua presión de
en
won

oe

(c) Mezclas de gases

La ocn que necsitmas espande para atar con mezcla de ass es cl con
ein de ea componente de la mers gaseosa la pen tal dela musta En el
Silom John Ostos retó ura sere e observaciones que le proporcionaron ua pu
ta que sittin en una ey

Ley de Dion: pres por no mescla de gases cales sa soma dels
presiones parate eos ases

{a pesó paca de un gus ica ela pres que cer este gas cupra solo e
Volumen toa dl recipient. deci ona cierta canis de H, je un presión de
Zehr cuando ocupa slo el rece y ua cet canti de N, rc HP ocupan
{sol mano ropinte 31 ms temperatura entonces a ren total cuando x
mean os ds gases 61 sum de ambas presos parle os 105 AP Spore
{ue tas ass ii yla mezclo se comportan camente). Gerla, sa peón

2

Prosién total pa Pa Be

1 LAS PROFIEOADIS € LOS BASES

paré en gos el Aes pl de un as ral Be p, a ucsvaene a gen otal
do des os gs se ecuntan en l miso eine La misma temperatura es

Par er
done, par cada st
ant tor

Ejemplo 1.4 Uso de a ley de Dalton

Un eee con un volumen de 100 contiene 1.09 ma de M, y 300 mas de a 298.
¿Exile presión tt en másters cata component se comporta como un gas a?

Método elas Es 13 y 14 se deu que o presi toa cuado ds ass Ay ocupan
unrecientees

|
posan

ara ohne I respuesta area tomar A= 820610 Lam Kel"
Respuesta En las condiciones ese,

100 mol à 3.00 mo x (22962107 Lat mol x 288
11100 ma + 2.00 mo) mi

arm

Autoeratacin 1. Cala a presi total que xt cuando se añadan 100 rl de
ay 200 motes de O, a miso resiente (que ya cortineritgen y oxígeno) 258K.

rs ara

Presión

i ae y

Pan

9 Freien molar Bun

‘rari os ai de ese à

(a) Fracciones molares y presiones parcioles

sire el focón molar de un componente os permite screen estado
de ls meas de gres ras, Se deine fraccion molar de un gas) en una mea, y
(m el tanto pr no de moléculas del component extents nla muestra (de número
total de motels

sek mms ui
‘undo no in presentes mol de. =; and sl oy els 2 1
Enna mei de 10 m de 300 mol e, kes de els en etal a

Fin mula de We 025 ya de, 075 De pri definición de y, se desprende que
«siquiera qu sa a composición de la mes se comp

argent 08)
Fedefiramos a pesn pasale un gs e una mens (casi sn rate
evn gis ea come:

peasy im

unde pesa peón total dela me ig, 11) Únicament ar ura meca de ass
dates se psd identifica yon La resin eed por el ga ocupando El sol ere
pene sian ena que podremos callar su valor mediate a E. 14

12 EL MORO ECO DE LOS ansts 2

seas Es. 16 y 1 e dede que l suma dels resiones paris sua pri

A pen ua

Esta relación ect tato para ges eles como.

a

Ejemplo 1.5 Cálculo de presiones parciales

ta compasión en anto por ento en masa de un ie seco hell mars ron
VASEN 988: 0,257: Ar: 13, CUA ela presión parade cate component si
wen aes 140200?

Método Cabe espera que las species cua loción molar seca eran comparativa
Mew una presión pr! la. La 17 define las rennes parciales. Por ur de
uc, necesamos conoce ls fracciones molars de os componentes Para cet
docs tries ena Ec 15 usemos echo de que la canti de mal
ae man molec He un nesta e mas mic dada par, =f Me Ls
ons tres san independientes del mas toa dela muestra, por oque poderes
(eta quee 003 In que permite ur conversion a porcentaje en mas muy ser

repuesta Lacio dea po de mle preset en 1D di
Long onse
EGE

y= = 2690

0)» (OSEO - 9725 not

32009 ma
uoog)x oor

PRESS

puesto queen conunto a 35 males ls raciones mars as presiones are b+
Rs ntpican fan molar ar a pres total at] sons Sete:

o a
Fracción naar on0 0006
emp: 00 020 0006

comentario No se ha ei gue come que tos ges sn dak as reson par
‘alesse iene =p ta ce as

Autocvalación 1.5 Sis iene encuenta endo de carton, los porcentaje en masa
TS. 2128 0). 128 Al y 0046 (00) ¿Cul sel alo e ls ferne pedo
res portes sta res total es 0900 atm?

10705.0:189,00064, 000027 at

12 El modelo cinético de los gases

ems sto quel prpisnes de un as ida se pueden inter cataamente so
e de un mode en el val se considera que as mel de un gu stn en un
cto van ala. Veremos aaa sm esa interpre an pute PIE
Ie taene empleado model Sitio de os ass en el nb considera qu o
anata le cri de un as port fa cer ats de as molts (eto
e terca elas reasons ene ls mols den uo contribución des.
Se ena ttl 6 gas E modo nico uno els ms ses

a

Depuis

en cotaión

=

a

1.2 La ps e uns ag de moco es

Volumen = AG

1 Ur mail np ag ete

1 LAS PROPIEDADES DE Los Gases

y proablemente elas más ont modelo planteates en quimica ies va que, à pat
un edo mero de sous, sde potentes conclioes cuantas
mol cinta e os ass e Essen put

1. 28 est loma pa mocos de masa men un muimiento continua setae,

2. Estamaño eos molcula es despreciable en el sentido de que sus dimos sn mu
‘ho menores quel san meda recurrida entre sonen

3. as makes no interacvim, apart de rar Gaines petctament etica
and está en conato.

Una colin estic es aque enla queno se scan modos intros de movimiento:
esto es er Iselin se conserva a eregi de tasación dels mous (pcmanece
sensato,

À pat de estos simples supuestos, se deuce qu a resin y el volumen de un gs es
nanas por la siguiente expresión:

pS os

onde M = le mas molar de soleus y ces ei cuadrática media de
los moules ale cuadrada de e medi del cuco dels aides ve ls mola:

en wo)
La deducción dela 19 cesta en sin.

Justificación 1.1

Consideremos la dsposcón de Fig 112, Cuando ona para de mesa m ave
mueve con una componente de eid packs alee de xv, ches con pare
la derecha yes relate su moment ines (| producto e su mas gor u eo)
Cambia desde my, ases d cols, a rw, But de la can evan se muere
en ein opuesta, Po tato l momento vara 2, en ada cols (a componer
{es y Y permanecen alterada), En un intenalo At mudas male encan con la
pared por o quee cambio tt! dl momentos rouct de a vrsió del mo-
eno de cada mol mutilado po mime de mola que karan la ars
durant linterna.

Vamos shar» callar el número de malus qu chocan due el ntenaio Bt
Puesto que una molécula con ana component de velocidad v, puce desplace uno
distancia A lo largo del eje en un intervalo tds a mous que se encuen
tren dentro de na distil ar chocain con la is desplazan en su dí
rección fi. 1.1 Se deduce quel ares ene una spec A todas spars
ue se encuentren en un volumen Ax yt lara a pares is desplazan en su
recia) Sila des de parla e one nic conti total de role»
us eme reciente de volumen Vy Ne el número de Avogadro, eures e numero.
moles enel lumen Antes (UV) AGE

En promed,en cda instante mag de a paris e mues aca la derechay
la tv mitad hoc a nui Por toto el número media de ones co a ore en
intemao As} VA At La vación ot! del momenta en cs nel er 1
product de este número gor cambio ev,

ton HAY ny, « ANIMAL
arin det momento» MAE my, EMA
METAN
v

dando M mt.

13 MoDEuD CInEICO DE LOS GASES 25

A contimación, ar seta la fura, lclremes la velo de variación del
momenta, que cel valor de a vari dido porel ntenalo de tempo Aten quese
prose

‘Wasi e variación el momento « LE

Esta velas de vain de momento e igual afuera (de acuerdo con a segura
ley 6 Newt dl movie, pol que a presión, fura por unida de serie

in
resin» BE

No todas soleus e mussen co a misa velocidad, or lo quel pres quese
mie ps cante una media (cada (de la comia celda:
pac)
la cspresónse pre ya run e estado de un as a
Pues que ts moleculas se mucvn lentoriament (yn existe un fj nto en una

deca cont) a velocidad meda a1 largo de ee de ls e a mima que ao
Ergo de las leceones yy Resalta portato que

EDER. lose imp que D 230
Late 19 sine.

La Fe 19 es uo de los resaltados ine del modo into. Oiseau a velo
sta cur med els moléculas pende slo de 1a temperatura, nonce a tem-
pecar contame

= count

ue spin delle de Bo

(a) Velocidades moteculares

Sila te 19 ss a ecuación de estado de un gs llos mins staal de
tech de a uakd dee er iguales a Por consiguen, velocidad cuado me
dade os moléculas de un ga ura temperatura ect vei dad ors prit

“Py er

demos conti que a veloc cuatri moda de kn moléculas de un gas es dicta
mente proporcional al vl unsrad de temperatura insert propaninal la
‘is curada del man molar Por fata, cuanto més lead sl temperatura, en pr
mio más ápidoment se mueven ls moléculas 3 ur tempetaura data a moléculas
Ps se deslaan más lentamere en promedio ue ls gras Las ondas e sonido son
das de prin. pardo que para podes propagar ls moléculas dl as deben desplazan
para forma eines de as y Das pesones Es de esperar que la wei cuatri
Ines dels moleculas ss comparable la velocidad del sont en elle (340 ms")

Ron _. ne si ss
Ta mans malo de 64419 mol Por amo de E. 21 se deduce a 290K

ms

ODE ag ma
ste sult hemos tomado Re ides Sy 1 » Ag

Beja emperatura o masa
molecular elevada.

Ivo de moléculas

Tomparsture
intermedias

Número

YA

em poe owen a
‘Suerte rot) inven eat u

Número relative de moléculas

Velocidad

daa nia tsa ob compr
Einen rine nc and

Lae 21 es una expresión dee vel cuadra mesa delas malus, Mo ob
ant, pra un as ral ls velocidades de as molecu individuals e distribuyen en un
“lio rango y as cofres en ge redstbuyecominuamente ls velocidades ent
ls motels Puede das cs de que una molua que se mue rápiamente antes
de una con se acelerada 3 una vidad mucho más la después de a coon y
ch a frase como resultado de una rua cin La fac de moleculas que Ue-
me wide en neue vi y + vs proporcional la amplitud de intel y se
cite ld, dnde lO, que vara cn avia y sl denominada distribución de
cages LC Mae dejo a foma ext ef

CA
eve on

{sta expres econo como I distribución de velocidades de Hamel y su deducción
se recoge en 1 Asien 12 Sus rinses rein se recoge e la Fa 1:14
Se puede senor que el ango de votes se amplía al incrementa a temperatura,
ocala mis gras presentan tan u tin de velocidades mis amp que
Tas malt pesados Para uta la 22 de forma cuantitativo or caia fac
de cls que se encuentran en un estrecho iseralo de vlcndes av, eat Fe)
Ss veloc de mei y e mh pr f amps de nes de velos de n-
tes est esse formula AA AU ise que tar a istrbucn por ltr rc
«ión en un neto de venidas que es demasiado ampli pura oder ser cosiceado
infiel se dee el integral

Frac en en comprenda e y= [Fler es

Est integrales ea deis en rersentacnde en um e y pi en tos
(ass pales debe cal numtricamenteuizando Software matemátio i. LIS.

Justificación 1.2

Ta robbie au vie de ya mace stem liner defino pu v.¥
ss dy, yy VB Y in, 6 proprio a amplitud de fos intervals y de
ende del magnitud de as ompanentes, se scribe Fv) rado Teniendo en
venta que aprobaba de que una modula tenga ura componente de la veloc
pattelaa je Las x concretas indepen de a prbabiia de au enga valores
arret d la componentes y 2 poñomos sen Fs. = Fe 0) ch Ade
tris puesto quel raid de encontrar una maca cua componente xb ve
lec esten el melo lu) a+ lu] de esla sra que I e encontra en el
Gnral ll ale = dv, 4) dee pende el usa de, or lo que Fy) =
FI pra a componente, ul sede pra los comparen, y ¥Sastiuyendo
en res ame Fo, > PG) FU) A.

Consécremos que Ea groban de que ur mala esté comprendida en un cir
to nero e independiente de a dirección de eslramiento, ct e, consiéesemos
ue Fine y, y) depende solamente dl duo (conv? = iv) + A y no de las
omponenies fs dec, Cosideamos que la ponoiidad de que una moles con una
Velocidad (10,20, 20 hrs y de mal 37 km enga una void en un certo
nen inicial el mim probed de que ura molécula con una veld
(20, 10, -20) km 5, o cui vo corjrto de componentes cuyo miso sea
17 kms eng un velo en el mismo itera intestinal. En estas ondes
e campa que Ps ui vie VE

‘mined os concsione btn en ls pres amer,

ve DE

136 rs pl ur
se abe ae pot to que
La mo eg uno wem qe cran
Fons date deur etes

Le elon dr sav

LS

13 EL MODELO mé O ne Los Gases »

Unicamente una funn exponencial es cap de cum esta nua guest que ce
=e} pe que pres conc aut

Ay} = kes?

Donde Ky tal so estate y la)» Au Puesto que ta sacó es indepen
ent del csi, a dr constants sn gules para fy) y fly) Además puesto
ue la probadas de que ura olé Lega un veecidad muy lcd es muy ba,
Se puede desprecia a set co el término exponencial +2

Teseo en cuenta que a vlad de una molécula debe star comprends en el
interna << y, <2, posteos dtemiar la constant Ka pat de

fi COTE 2)

Suite a expresión de (4)

rafa

se biene KG Para determinar cleulvemas a void evita medi. El

O

NS

porto que

oo [wa

= Kes) + Ce

No obstante, como anteromentehebiamosdemestrado que = AM, teres que
{5 MZA Sustituye se ene

tnt ten oa

La road que na mols tenga un weld cojos componentes tn i
das en os tens Wy M + du 8H
Five yond dey, PMA) dde,

OT

Finalmente la rbabliud d que una mous tenga un velocidad coo módulo sé
comprendo enel nero dio eve vy v + de indepndientenene de I ire
an el suma de las probables de que un veld e encuen en calera
dels dementes de vlunen dv, que dein un corona erin de rd y
AG La suma dels elementos de chen que aireen a la desecha ela igual e
In ateo ecuación es xctament el voumen de sa corona "dy or aque

tt) tate) ee

ut an eo qu fe 2.

foagtnyac87 ya

sn eat
un
a"?
de ten de ane mc

‘eect mé pe sven y e

1 Us PROPIEDADES OF LOS cases

Ejemplo 1.6 Calcul

de la velocidad media de las moleculas de un gas.
¿uba vta medi dea moléculas de ene ae 3287

Método Se nos pregunta cómo celular la vec meda, o I ec cuna
ve valor meio de a venise coll sumando el uno de produtos bie

o: map ca vació pora Fac de malus que tenen ihe vla Si
la velocidad nude tomar cau slo e intervalo alzado (uri contra), nto

rl suma e sustituye por una integral, Empleado esta metall cn nuestro gob

tris laid meda Ese abi hend Ih integral

snp vitae

dente vf} el producto dea vos or la facción de motu que tienen una ve-
ocd nte vy dí, o) caleta a 22

open ias
ef reos

o) (el

Susttuyendo as dates dl rolema tenemos

so [Presta meten
RR 107 Feel

“ns

Para el integral hemos iin I suerte solución extras de as tbls de inte
sya (softwar,
1

feo tre gh

‘Autocaliacin 1.6 Calcular par negación La veloc uation medi els mae
‘ais Emplear atea

Le GRAN, 515 ms")

ı fer

o 2% 2

A8 age nata pres ge
laten enn pants a
ac pr al ea ea eta
‘ate ogra adr eo meta
qa o ter mc Pulse
a cet e lei má

Com s maes en el Ep 18 pued tas dstcin de Manvel paa ca
«lara veloc mesa, 8, de as moléculas de uns

=) vs
y aa en ms Lu ep nino d ta
a

ay en

la Figura 117 muestra stas magnitudes. Ota magnitud cuate a part deo db
‘in ela denominada void media relativa, €, Sid cio fa velo mei la
que ara moléculas cerca a tay yo valores

re co

Seen an ha ee nor e
pea eal er ed yen

Mi en de en etn So
ace tet aura maces re

{Revel men mot ia
AS

Tabla 1 Seecones de ón

7 E E
Bern CH, os
Denis de arbre CO, os

: ou

ger.

1.2 EL Moser cINésic De LOS oases 2

Dec se esto es bastante ás compa, pero el grama de la Fig. 1.18 nos
puede ayudar demostar que 6 lus, Se pede generar a denn de wai
di eat para e cs de dos moleculas ints de mass, y My

(A eB e

Cae destacar que en la expen aparecen mass molares (o mases mors y la
onsante de Bltamonn = AA, ela masa reducida de a models Cuando ésas
Sow tas estes == y pr tanto, 2 e reduce la 28.

la tin de Muela 0 veras espeimentaimente. Por ejemplo, e puc-
den mesi decimente veloces molecules mediante un ser de vetcdndes
(Fo. MM) os decos en movimento teen uns anus que permiten el paño a u ranks
nent de aus gels que se mueran una Sera body el imo de
molts quel atavisn puede meine rectamente cun un detector

(b) La frecuencia de colisión

‘adel tc nos perte obtener na Image más exacta des fenómenos quese pro
neun ges Ent ts pct os pete el a rue con qe se prado
‘or cones mars yl dani meda que recorte una ruca entr colones

se “ontac cando sens de as dos mola estén a una distancia dno
mirada der e colón que es del orden delos mes de a molecu en et
Conde frs duras imperetbls, dst metre). Justin 1. ua La era ci
és para dedc a recense clin z número de colons reals po una
tole divido par intel de tiempo en qe han contado esas colones Par
un gos con mois emun volumen 1 frecuencia de colin es

eee Non wor

con N= A/V By en daa pot a E 28 Er 016 a denomina sección de colin
de ls wales En Tabla 13 e recogen us exons valores ties de seines de
“aii tenis mediante seins descritas en a Sein 22.) De forma similar Bo
eos cares Ze urn de la reson,

ote ar
Be or

Justificación 1.3

e ener nar ne en

ones que se h Fado opin de 1a as molels, excepto ua. Arale
mon quí pus cuando ura malus se dep a través de gs co una velocidad meda
‘Rata E en un tempo At En este movimiento la molécula define un endo de of
Slo on ura secon de rca. = A, una lngitud EA! y, portato, un volumen
"At Fg 1201 E número de mals estacionar cuyo centro se encuenta dentro
Sel iros ote mulipicando el volumen dl tbo par a desu de pats
NE MY es Noe, At Este valor onde co el número de Contactos medio en ein-
{ein AL por fo que el men e colones por unidad de emp es Not Con la
“can de gs tale en la expesin en función el presión el as y

ML

von

3 thm nc até paper bt ar tei piano
EEE RE cm ee ais

0

i
a

121 vai de conga ae
"tenn reer pra rep À
Ada cn re ef ae
cn la coo read tomes
Saone e hme

1 LAS PROPICOADES DE Las GASES

mo EY

nes mit moll Eat on as lisos en sé do el indi
ne cin ena cn coun om lamen odos pa or
Funicular e lito coma be e lo

{3 fe 30105 Ina que e na muera ca volen se mante constant, rcvcn-
ad ción e vee all temperatura, És debio aque alud mesi
aa se creta con la temperature or su pr, Ee sn qu, tempera
“stn, a curia de ció recente proporcional la presi Tl proprcons
Ft ls ya que canna mor eo pr, mayor sa dest de motel al
Mus cn o que se mayo el número de eisane entr elas auque o ars voi
ded, Para na mou de N en una musta Y at y 25,2 7% 10 a que ina
ica que ur mol ds choca rior de 7 1 vs aa equ, Empems a
ct seta de emp elo fendmens ou produce els ass

(e) El recorrido fibre medio

Ss canoe la rcuencadeclión, se pute cucuta el recorder me À definido
‘om anis mesi records entre clones por uta mola en movinieto,Qve
una maul rogue con una frecuen 2 quire dc que ear menos Abre
etre dos cisnes un Uempo He e e que hab rece a distancia (1/2 Por ano,
freer ère meio er

it m
ioral ene a 1 uch
A
para e

presó qe india que edo presión s rece a its recodo De me
o, Un record ice met pitan ntlgeno gs à à atm es 7 megane 10 4
neos melee aroidamente. Aung en 6 &. 39 apre I temperatur, puesto
ue en una mus volumen constante lo peines Örclmeie poparumal leo
‘Sent Hp pemonmce constate intent la temperatur En consecuencia, e coi
five med sentent € temperatura en un muta de as inten un ei
pict e vlamen sante El número de moles preste e un sumen ado, ya
ed en quese laa sm ue termino festa ente colono

Resumen un gas tio (cmo Ni, 0) à À at y 25 e puede desi com un
nu de malas que se desplazan una veloian mein de unos 990 m $, Cala
‘noel sat una colin cda 1 5 aproumadamente y se despaza ete 10 y 10 id
mers entre cda colin. I modelo cnc de los ass e iio ye ae comparta

oh

SA Ze N ae ps sue

gt mort

A INTERACCIONES MOLECULARES a

como quasi sl ddmetro de os macula es much menor gue el eco re
me (a siuacdn en aque a moll se encuentran la mayer pate del impo,
y gs unas de tas

Los gases reales

Los que cles no ceenenatarnent sees de los sss ates Desviacones de a
Hey son pren importantes elvads presiones bjs temperatures, espec
Imene cuando gat en condones de cua.

14 Interacciones moleculares

Las gases rales prsentan desviaciones respecto al comportamiento e un ga al eto
ques males del gas ineraccioan etre ls fueras de cpu ae a moi
Calas ata o guión ys eras de ación fin a compren.

las fers e replón son sistas lo cuando ls mallas pratcament s-
nen contact; son internes de orto scan, cas en un cal mega en di
ios metres Fig 121) Puesto qu sn inten de corto lanos, cabe peer
oe bs cepunnes scan important slo cuado ls mokeuls etn promedio cs
Justa Ésto esa Situación que enti à presones elevates, undciones e as que un gran
neo e ÉD ocupo un pequeño volumen Por otr are las fuerzas item
Ties tacón son de un alce reatkamente ago y son efectivas par oia de a
anos meto maires Sn importantes tudo Las motes están suientemente
GER era no neesramene en contacto (a stride epració nermei como se
musa cala Eg. 120) 5 ls res es muy seras priicamente o onen
rts de Maco iit derecho en a Fig, 21). Las fuerzas ntm pueden
Ser ipa $ a temperatura ex sfcnteent bj, conn en a que ls a=
se mues au eof mud an ento que puden ser Cpluads por oa. A
fa peón. condición nl que ls mues cup un rn volumen as motu es tan
ad a mayor pre del tiempo que ls (eras intermoeclres son revo y 1
er comporta como un as ide. A prires moderadas, conticanes ens que las mo-
{Rote se eur scprads en romeo un pocos dimos makes a fue
de atracción dominan she ls de repulsión. En est ao, ca esperar qu el 00 sc
Di amp que un ss ideo ya que as fuerzas (citan e acercamiento de ls maté
us A psn decada, Cuando cn promedio as moléculas sin muy praia, dominan
Ue foray de repulsión ee expr que el gs se nos compete y que, ahora, ls
fuera favorece lo separación de as mous

(0) El factor de compresión
Se fine facur de compresión Zum

a
20 E)
Besrsentande Z ene sl prs pue pone de manifesto que los gases eses re
Fiol denen els ues cn an que e ha dto antes En parti,
to que gta un as cl Z = 1 gaa cualquier presi, desviación dla unidad el
Fo Zes una medida de cu lato ete gs el comportamiento ea

to 1a Fig 12 5 hon versende agunos valores expermenals de Z A prestanes
muy bj E Y pra tos los as, loque inca gue se compota como un gas ida
retos elevadas > pra dos los goes, o qe siga que a compresión s más
{ats us la de un as ea (ara un volen malar ad, product p< mayor que
Fn. Sa coniiones ls que damian a fuerzas de reps. pesones interesa.

ES

“atta 14? Segundo ent e il
Shen mor

emperors

wor

ma
27

Fe m en

Fame gas pn ar nta
etn Al tempest ee
Senter ee ye opaco gas
tenn igs e sens mu ns api
Dates

1 LAS PROPIEDADES DE LOS GASES

Ze para la mayo parte de los ges indian que dominan sfr de tación que
rec la compres.

(0) Coeficientes del virial

Ena ig. 123s muestran slouna steams experiments e nido de crono, Ale
ados volmenes molares y levas trperators la isermas rests o deren exce
vomente de sata les Ls pequeñas eens sugieren qe la ey e gas al
dc hecho, el primer mina de una expresión de a fora

AT] es
fst egresó sun ejemplo de un preter de trabaja muy comin en quimica fica.
ue conste econ dear un ey mp (m este cs pV = nA) com un pres término

de una sei de plenas de na vb (en este caso ph Una expansion más üb pora
much apleaares es

mame de Son} 69

Estas dos ecvationes sn ds expen el ara ccució de estado del al Los
coeficientes... que dependen de a temperatur, sn segundo, ercer. „uch
entes de wal bla 1 el prime scene del ii es 1. El tercer oi del
‘eel Ces en la major parte de los eso de menor importancia que el segundo, Ben el
Sentido de ae avere e volumen molar was, CV; A,

La can del vil puede demostrar que, auque la ecuación de estad de un gs al
aria con la dl gs deal ap 0,0 odos propiedades coin necesariamente
‘ons del as ito en ee limit. Analicemos, el comportamiento ella magnitud ZI.
pendicte del representación de factor de compren frente a I peso, Para un gas
Local Zo 0 que Z= à a tds las presione) mientos que para un as el

a
Dro sip
see po en

tt isn, no es esse copo l qu pendiente de Zfrnte ap none
<ceaamee tiende 0 [el alo dl as Weal cuando p — 0, Puesto que vars prope
fs depende de ls ders como veremos), spp de os ass eses no siem
Bre celen on e gs ica js presiones Empleado un argumento mir
az

Agrar camera m
Puesto que os coins el vial dependen de temperatura, puede ext un enger
tora eno que Z 1 yla prete se cer à ja pes 0 lead lun moar ig.
FN As temps erominada temperatura e Bol as propiedad ns ral
«cie co los del gs a sp» 0. De curd cn la lación ame, Z present pe
Siente co cuando 9 > 08 B= 0, poro que se puede consi que Bi» 0 a temperatura
te Bole. A part eb EA da que se cumplir Y, = A, e un ange de pesones
Ins ample que ts teeraars puesto que lime bso posterior Qu AV.)
‘eis ecuación de vital es nao y C/V y dems mins sueros son desprecbies Para
tlhe, y= 2264 Ky parasite f= 3458 K Ena Tala LA usan más ators

(e) La condensación

Analicemos hora qu pus cuando se compte a temperatura constant (empujar un
“ema una muestra de gas inter en l sado marcado mediante ua An Figo

1A WrERAeeIONES MOLECULARES a

Talo 135 Consus tics dejos ges

etn en TK 2 TR
a 109 PE EE
©, ns MO UMA TMS
Me CRE 5 ms ze
o mi HO IE 0m 0

pere Er

a1. tos aededrcs de A 1a presi de ass incrementa sauindo aposimada
ler e Boye Mo ct, comienzan a parecer ss desvan de la ley
fade et amen sha redunda hasta &

Tec Que cegado aproinadimente a 60 sm gree iio de carbon) edo
pared con las a na desapareció y de forma sore se obi ae y se
Dd eds e émbolo nos observa ningún intremento en la res com
ramo que cp a lea ita CE. Examen del contenido e rc
Doe unica a ape de gio pst eu de € ciedad la om
ss separates por una superici curamente definida, A meda que
sas volar de Ca D y E e incremental cantidad de Vido. o ext ni
na esters tonal a mente del Emo past quee gas responde a ar
evoca cnderndo La pein orespondente as tinea COL en a que cu.
Cn Si ss ido y vapor esla denominó presión de apo de aide 2
la mg el experimento

EEE ma es cumptamente ia y el pin escasa en su supra rs
ta ler mesa tución de volumen fe estar jener un presión considera,
ree nd lea como del curva la nuera de E Mts una peque dismi
an de volumen de a Freire un ran nceneto en a pen.

(6) Las constantes críticas

ka tea 1 temperatura 1, (1419 Ko 31.04 gra Cg pape pa nl
ls star del tr. Un tema igerament inter a compara al como
see nw atengmene. bernd 1 fomacón e un sio por cars del
a pete fear gts aa mac uns supe bls Spt cu
SE compren arg. garen una superficie de sarin de os ao
anna arenes dl pre rad atea cien cn ni put,
Va puro ic dl es. Se desrina temperatura ia pres cc, py wren
ern Y, de una susanca los ares de a temperatura peón y volumen mare
Span eto LA Coetaent, 7 Vs denominan constants ries.

empatar spa à Le a mue esse en una nica ae que OCS PO
conics vn e reten Pr definición, a (ses un a An se pude for
el ls quid de un sstancda a fenperaars superar o o rica Ala temperatura
a ofi de Separación no se forma y la gate focal de la hotm
seems un puro. Por ejemplo la tempera tica del ogero nos ic ue es
ste progra quo Unicamente mente una compren si temperatura &
EEE ee E paa Kuno ar len una fae fia que mn ie complete
ad respete per Seven dina la tempe por dso de 1545 K
ome compar gs seamen La ie ica que cua completamente ev
o nik mado más de de oque nomalmenteconsamos como ua
Se oh que pei uhr pra al ombre fui supero

e

Tala 10° Coots de an der as

aii Gwar) 0 Emel?

E 220
co, 360 sa
he 0057 200
1 son

1 LAS PROPIEDADES DE LOS BASES

15 La ecuación de van der Waals,

Únicamente se pueden eta! conclusiones de la ecuación de estado de wil inode
an values cntrts dels coeficientes. Para fait el abajo seria Ut poner e u
Fred que ns diera ura visón má amp de os gases, aunque fura menos pra. Con
a mención e present a ecuación de estado aposimada desolada por IH. van der
‘aus en 193 Ésto euaion es un exe ejemplo de un cpresón oerida mediante
in panteauento Getiomenenteligerte de un poble matemáticamente complejo,
Yen camente emi ( un buen ejemplo de un “mal de construcción. Von der
as propuso la cación bandon en evens eapenmentles previas y en grosos
argumentos terms La ceci de van er Waals e

de)
la

Se presenta na deducción en Austin 1. La ecuación est en unin de vol
ment Y, nes

(oa

(98)

tos constantes y son ls dein coeficiente de van der Waals San race
‘os de cada gs peo indepenetes de la temperatura En a Tabla 1.8 e presentan algu
sles rites

Justificación 1.4

simon de ves Cave mols se Tienen en venta suporerdo que son
tas ropomabe de que los leu se comparten como pequeñas sers impenetr-
e. vola no pul de a moleculas implica que en gr de moverse en un vola
fren Use encuentran micas à eel en un volumen menor (= bl, donde nd 5
Srovinadamert el vlumen total ocupado por las pupas mols. ste argumento
rire que cuado ls epusonesson gatas. ley de os gases ale p= mV
dete serenos yor

PT

1a resin depende dela frecuencia ls clísunes co as paredes y ela fera de
caca sli, ls fueras de latin einen tato I reseca como la fuerza
{feiss none en una apt groprcios la concentació mob des mous
fete rusts En consecuencia, puesto que ls ens de atracción disminuyen tan
{Ste recur como la fuerza dels colons a peón minus groporinalmen-
te at cuando de ess coment, Sila disminución e a resin se escribe como
LU, donde wes un constant carats de cada gs el efecto combinado de
is fueros de repulsión y atacó nos do ecuación de estado de van der ads pre-
sentada en la £038,

nesta astifcaió se hon emplcado argumentos poc pros she los voles
dels motes y el efecto de las fur para obtener la ecuación de va der Wa
que se pude opera de ua manera más coecto, presente método ee la ent
Jac mortar ebm se puede dc a foma de uña casó sin Maer uo de teas
Forse Be pancanieto ere tomé a vet de que mater imprecio ei
fea de scones ay E € mucho major considerados como pares emi
ene que como propiedades molares definidas cn presión

1.5 A ECUACIÓN DE VAN DER ARIS ES

Tabla 1.7 Fouine de estao

Bad Forma rec

Gide

Von der Wiss

Bei

Deters ES » &
Be ran

A Hf

Ejemplo 1.7 Uso de la ecuación de van der Waals para estimar
+ volumen molar

ator el solu molar del CO,» 0D K y 10 at. conserngalo como un gs de va
er Waal.

todo Reordenando la Ec. 290 en funcn el volumen molar e ten
LA pue 2-0

Aunque este expresiones para ls les de una ecuación ia on examen
Rae A menos qu e Gent ua saul anal, nomalmene es más come
ere po de esushnes bien con una klare programable o ben cu
Un pamice de oftore comercial

dispuesta Como se recoge ea Ta 16, 0 3640 0m U mel y b= 428710 Leal
Bee endiganı diem, Rp = 0410 Uma, Lscofeientes en a uschn en Y,
son, por tt
JO «0483. mot
jp 268% 10° a
dl 155% 10 (Ln

Considerando carlo x=

LR mot ul aseos

1:25 Suede eo in ei
Per air acgibl 5 x= 0306, que implica que Y, + 0270 mal

ass + (64x 10° (155105) =0

36

Arcos

fes

1 LAS PROPIEDADES DE LOS GAS

LT 7 We

ttc et

Comentario El volamen moar par un as ea en estas condi 50.410 mal

úAutociatuaió 1.2 Cel lla molar de uno muestra de agin a 100° y 109 atm,
suponiendo que es un as e va de Val
10288 L mot)

(a) Fiabilidad de la ecuación
‘rales hasta qu punt a evs de etodo e van er Wale capaz de ut
«comportamiento de los gases els De tad deberemos aceptar que may primito
sp que ur únita y sgl expres sen La ecuación de sado vera para todas
es ac por oque gra salar un trabajo preso con ass no queers mis eme
dn que rer à la stunde veia, emplea ares de ls cofcentestbulados die
Trenes temperatura y eur los temas numbicamente, No obstante, ación de
van der Wass il ventaja de er ar tc ys U y que permite extraer algunas con
"sores gene sobre el cmportanento de o ass eles E cualquier cas, ino
locución fal se tra war ora ecuación de estao ya propuesta en la abla 1750
rests un Ita, se deduce un nu ecuación oe vuela en del il

Para jur fda des clin comparremos a terms que rec co as
experiments dea Figure 123. Ens Figuras 125 y 1.26 se must alguns termos
‘lela, Dejando de fo as sclacones observadas à temperatura ine a it:
‘Ge jan bastante bien à a temas experimental. as ocaciones osas
‘de vn der Mag son fis y que sure que en ceras condones un ere ments
la pres pia dar lagar a un increeto de women. Por cs motu, e ssitoen
fut ness hole baja e foro que lois dei res ius or ani
ña y or dejo dla ine: ee procediento sa denominada construción de Max
ch) A coxe de van de Was, cor los de la aa 15, e han btn ajos
Tanto ts unas aa als cunasegenmentales,

1.6 EL prnen0 DE LOS ESTADOS coRGESFONDINTES a7

(b) Las característicos de fo ecuación

tas principles caceres de a cui e van der Wars se pueden resumir en

(1 Se obtienen Botermas de gos fo a lero temperuras y clevodosvolimenes
males

A temptauras elevados, RT lega e suficientemente grande como para que el primer
mio dela Be 290 ca muy ugt a seguro, Además ie volumen mor es elevado
[yc Bene! denominador se puede comer Y, - = Y En estas condiciones, la
cation se reduce = I/V, la nc de estado de un gs al

[2 Coeustn idos y ges condos piton os efectos de cos y ders

Las secos de von er Val se rede cando o os mios de a E 2:50 de si
nar mgt. pes mino surge de la rg nica de smokes y esmero
‘Cones ep lagune representa el testo de ls interacciones de ra

lo) tos contame cis est locionados con los coeficientes de vn der Woo.

Para «ls stes clas scan, pasando por un minimo seguido de un mi
tho Esos extvemosconergen cundo T=» Y y coincide a T= Ten el punto eo la
uv presenta un puto de ins A port els rapide dls cunas sabemos
heen ie punto la primera segunda decade sanan As, halaremus as constants
ic cuado amas decades e iusindols acero. ene punto etico

|. Mza
2.

Zu
em se
= 5

La sain de stas ecu

m
Lar Tara en
Se ue comprobar ets aces rnd la e actor de compresión etico
Zara

m
zen wn

yea

para todos os ists Ent Tabi 15 puede osenar que aunque 2 < (00378), <9 0-
"madame snsonte (scan 303) ys disepeci es razonablemente ojo

1: El prin

na nin muy ud en en para comparar propiedades de objetos e escoge una
propiedad fundamen dl mino tp sobre a que consti ura sao rete Hemos
Wit que ls constantes elas sn popedues caracteristicas dels ques or lo que, en
Eno gan ble como ceño pra constar una escala lata Cone iden
se dete 15 variables rase de un ga come el cociente de la viste din por la
Fendi constante cc:

lo de los estados correspondientes

2 1
and i wi
Cora 1 sn edi de un gs ruta fi el u pen ral rando e
Haan pe pn. Panne actuar de a misma manera controlen ya temperatura. an
‘eran que fc quién primero ab ese proceiminto, postuló que los ass confió
Cl mimo vila reduce 4, a mima temperatura reducida Y, Son see amis
ia pco eda p ta pei se cumple ampiamente (ig 121) gi mues la
“evenenca del factor de compren cu la presó reduc paa dents gases sin
tes tps eas El it del proceimient es saprendene bat comparar el
(pain con fig. 122 en la que e represrtn ats snares in wear wares reduc

1s PHOPIEDADES BE LOS GASES

10

os
z
os
oa
+ Niger
© Meteo
% Propano,
+ ene
ale ie u el à
Pan)

ee an ara ed eS ae et ga in 508

dant tena de que gs ees con limo lumen y tempora recio er
Tans ma pean ec ree name de pane dels estados respond
a nu masque cor msj ca gs formados po mola es
‘eo fata av muro ndo asma a ficos an pr.

Tascón e an Web ays ura ue ob el pipe Para cl, e ser
tag exes E 390 en un de be educó,

U. a
PR =” va

y sustains constants ccs en in de ls estantes a y Land a
rao,

a, A
OE
ques pues reorgarizr pra do
CE
BREVET
‘ts cación in to mis Gr que a oil er en els no aparecen Is cie
tes oy 6 que depende de a natura dl gos, De aquí e deuce que, se representa
I terms en función els variables dus (como de eho yas h ale ea
Fig 126, aunque nose haya indicado, se biene Is mismas cunas nddpendenemente
Cos arte Etc comportamiento ej el contenido del princi dels estados 0
trespntientesy demuestra ue La ecuación de vn der Valses ump con dl.

‘un ere de denssada importancia et aparente Gt, jaque también sea
ions de estados amade pnp (Ta 17, De beca ico que se esta esa
inca de ds paris Smiles 0 6 para que la eu pueda sr tnsormaña
‘runs forma reac. hecho de que o gs eae uml aproxnasaent el pri
foes cuente antes que lo efecto es fueras de aan yepuin s pun
over función de un sire pret, La importancia da rnp aia no lato en
‘So megan eric, voto nl foma en que permite agur en 0 único digan.
Tas rias de un conjunto de gases gor ejemplo, 127 en agar de Fi. 122

io)

runs anonaus ES
Ideas clave
Dos 12 Leyes des gates veld cute meda. — punto eco
Eee Bone E Sc de veinhades E temperatura ria
gas de D vea E tinción de veiniades CI men tea
iG te ite Se Max 2) 1 fours mon ces
AA Estados de tos gases tara Cocido E constants erties
5 caso 13 ty de Charts 6) mela
SE, acetato EL PinomadeArgastolN) [| Lunsane de Boum 1514 unción de van der
San E Rnsante de goss 5) masa reduce 23) Was
presen TD cc de gucci metre decastin TI gation devan era
E pres nds LA asis true decisión 1301 (9)
wien 1 gael E rc de eosin Cy oehcients de van der
(Birnen O Romper y reón Fj eer tre medio tn Waals
en Site ean (SAP) 17 seines de van der
[3 temperatura D temperaturaypesin Las gases eas Waa
À aan dar) cart de Me
bat Verde Daten 1 4Interaciones moleulares | factor de eompresin
2 equ temico 1 prin paral és memoire tion)

O prin cero de a Là Fracción mear (15)

{eomoainamica I presión part definida (17)
O eminetro
(seat aus 13 El modelo cnéten
1B escala de temperatura delos gases
geste 15 modelo indico
17 esca ermosinámica Sar

fe temperaturs 7 sei eisen

“atracción y repulsión

LG tor de compresión (34)

1D esunción estado del
vit 56)

[2 coeficiente del vii

EI temperatura de Bovle

1.6 El principio de los estados
correspondientes

LD variables reits.

ES prie dels estados
omesponaientes

Lecturas adicionales

18. Car, Te idea gas aw tthe enter ofthe un Chen
ac 66, 826 (1989).

10, Eberhart The may a
2 Chem. Eve 6,36 1989

A Akai, Vegulls y S ola, Equations f state
cision! energy transfer, a chemical equlbrum in gases.
Chen fe 66, 167 (1989

‘6. hoes, Does ne-mücue gs obey Boye’ lan? Chem
Fue 09,16 1992,

10. Eh least-squares ehnique for ete the van
der a parameters rom Uh etal constar J Chem. Ed
169,220 1802.

18. On, JR Goes HT. Comparison of equation of state
9 Chem las 48,515 (1979,

Ef. Meyer y TP Meyer, Super! Fu: qui as bth, or
either? A ifferenl appronon. Chen. Eu 63, 43 (1868.

of van der sais equation of tat.

11 Paley y EM. Dai, PAT athenrs of rea gases experimental
ess ie vs. Orem Ed 63, 465 (1986)

Ross, uation of state En Enyopeda of ppc pis
{ei Giga 6.201, VE. New Yor (992

Textos y fuentes de datos e información
Tata, Gases, quis nd sol. Cmbrige University Pres,
6979,

[AL Malton Tre phase of matter Oxford University Press
(1989)

1H, Dymond y EB, Smith, ne vl coeffents of pre gases
and tures Oxford University Pres (1980,

30. Hiseelder, CF. Curie y RB Bi The molecular theory of
gases ond ui Ney, New York (1954),

A Roster y RC. Betagló (el, Psic! methods of
‘chemist. Blyntrsience, He York (1992

“0 1 LAS PROPIEDADES DE LOS Gases

Ejercicios
(0) Uns meta de ae up un von de 191 425€ y

Y sim ut presi se cesta pora compil hasi un valen de
100m? ac tert?

1.110 Uno macs ii bon ou un volume de 250
toy 108,248 presi se necesa pr comprime asa un
Some de 20 en? 2 to eet?

1.2) (o) ¿Pueden 1319 egos neni ejercer una presi e am
un rente de LOL 2%, comparados coro un as ra En
Cn contara, ¿mt peón een? (9) ¿Qé presión eco ie
pose comparar como un gos evan dr Mia?

1.2.0 ll ¿acen 25 à de ga argón cer una peón de 20 Br
enn recente de LL D compartidos amo un gs da? En
sa conta ¿qu peón ejercerán? Qt presión een st
ess comporta como un ges andes isa?

13 (5) Un gs ie auf ur compresión inte que reduce sa
volen en 22 a presión uen ales del as son 278%
10 ar y ABS epeciament, Calc presión al e gas en
(Torry) at

1. () Un as del sue una compren erica que rede su
ie en 180 de! La peón yl volumen sis del as san 1:48
Wot Tor y 214d, resprtamente. Cuca la pen ini ei
en Tor y

14a) vé temperatura debe ens una must de 10 de un
piel ara rece volumen 10 en, panico de 250

1 (0) ¿A qué temperature dete rs va mues de 50 de
geal paa reducir volen 150 e, pated de 35°C?
11) Sa mei de un atom una presión de 241
lg 100 atm = 14710 puts") un di de nero cundo la
Remparts era de SC Segomendo que o ee ésas y que su
lumens crane, que pres und, en un e vera si
ete cundo a temperatura sde 5°? ¿Qt complicaciones ete
fan even e cuenta ea práctica?

15 9) Se aser qe na mura eigens San un presó.
de 125 Aa cu a temperatura era de IC, ¿Qu pein Ge s-
par una temperatura de YC?

1 (2 Uns muestra de 256 mg de neón apa 300 12% Ua
loe ga et para er a rin delas

1 (0) Un poca ti 00% 1! de as tua lapa
calentar u cas. Comiendo que el 9 tual es CH, puro Qu el
neun e gs len U cons e est provea, 100 at y
re eu sta ma empleado de?

AG En an tent de eterna wn vtr cect ela costat
1.109050 Aun tante sets nte d 200001 er con

025192 9 de he as a SOC y mi la rin ques 206402 em de
agua mios na mac 25 Cala llo de aporte de
‘to dito desde agin 1250050991019 010

1.70) Schon terio ls Squier data cr leo gas PIS
A part de stos ats ee el mejo var dela constant de os
ies Ay el meo valor dea masa mol 60,

pl 0750000 am aan
Wind! za Mn aaa
Pla Hama omeno ans

18 a) ASD 6 To a ern de par de anf s 971 9,
us la Fm cca e arate ne codons?

1) Ay 10 Tor der dp de sor sg m.
¿Olesa toma made nes coms?

1.9) Clara masa d vapor de ag presente en una titan
de 400 de lune que onen ae 27Cun is en ue a
ned tac el 60%,

1 (4) Coke mas voor de agua present en una hat
e250 de volumen ue comten se 97°C u da e el que au
mdr es 155

1009) Send el rad oir a 740 or 2 LE 5"
ear irn mo ys aren gar d ater y agro,
Shonen ate et et fom sl par stos des pue le
fe contre ambi un mol gor ceo de

1.100) Un mena de pes formas po 30 mg de mear, 1509
de argón y 225 ma de nen, La ete cl del nó a 200K de
FS To, Clair A olen y a sn fot ea men

1.316) Seta ober qu la densas de un compuesto goes
1288: 3 930 y 150 or ¿Cul sa ma mar dl compuesto?

AA (0) En un prime chat pra med mas mo de un
55 intern 250 en? den as en un cate. S mid na
pen de 152 Tora 208 sale cre fu de denia
[alga esis 33 mg ¿Cu sl mas mal ds?

12 (9) ta dense ste ISOC Y OO Cs 1877 IAEA
y 0846 9 rspectuamente A ar de estos aos y consid
tte o ley de Cars, determinar el vale dl ceo ab de
temperatura en grados Css.

126) Una cierta mues de un gus nc un volumen de 2000 L à
Sy 120 at Uns reprenant datos experimentales devo
Amon ete à La temperatura Ces, a presión costat, e una
line eta de geninte 00741 LC. Uliiado üncamente ess
tus in hacer uo de ly de os 925s ete. etico
hao deeper en grados Ces

1.43 (a Determines sn delo is loots eis y olas
clas tias mes de smokes eH, gs eos tomas e
mazo

1.13 (0) Deer ore de lo) as elias mets y o as
ers cits mesias delos tomos de Hey dos tomos de Na
2e

1.46 () Un bai de vit e 10 Leonie 1.0 10° motes de
ES reson ec por el ase e 100 Aa, el es a a em
tu e 9% DI via una meda dels mau?
(ser fen tapar se tra de mtu de 0,2

1.18) a mir babs de ac de strstr compu un ao de
Aachen 1 a. A251, consent que e rex cons
{uid por mous de N, co un Samet e cin de 295 gm.
Calor veld media dels males) lear He
Ir y a sued on en cl go

1.45 (a) ¿ ut resin leo tre med del argón a 2510
su compara al tama de eee de 1 Le lo conten? Care

1.14) ¿A qué msn el eorio re meso de ng 325° re
Aa compartilo mcs de es props tomos?

1.46 (0) A uns stu de 20 dm temperatura es 217 Kya pen
BD am. Cul es el recone Ure meo dels mia de 7
CE)

1.46 (0) Aura lu de 5 ha temperatura es 207 Ky la gen
TE) Ma, Cl evel eco ve mei des mals eH, (=
43 am)

1.17 (a) Clas cosas sii un Atom de Ar en 10 53 ne
tenes de 25° y apes eo) 10 at o) 19 atm yo 10
1.17 (étuis coses por segu sur una mous de N,
a dde 15 m (Ue o aos de sio 1108)

18 ( Caer esrb Hs meß dels mais en ae a
A Om at LD ate Seno que o OAD 9 2.

1.18 0) Ca reser ire meio de mls de io de
eto ao 15st, 6) ID Ea y 1 Torso que o= O52 rn?
asc

1.19 (a) Ur asien de vides de Morel gra estra
la cn de moles de, que, 500K enn velocities entre
2303005"

1.18 0) Use a tin de cat de Mi! pra ema
1a ran de meus de CO, qu, 300 nen vide ere
20y250ms

120 (a Carola presión ejer par 10 ml de Ca, componi-
ie camo (un gas Me o un gs de van er ais condo cin
Ada en ut pent en ls coins que e den a co

an (127115 Ken 224114 a MOD Ken 10 em Ua os
a ue mues eno ala 16.

1:20) Calor rin cn par L al de NS comparto
coma ah un site Daun gs de andes Was and id
nun repente ens ne aires (a 2735 Ky 224141
[ia SD en Im. ues dts dea Talo US.

1.21 (a Etna ls costntes ities copos primes de van der
Waals son: 0025 sm U mar? y= 0072 Lal

12 () Estima Is comtane cas cuts primes de an der
Also 2 12 tn mu y 008361 mor

122 (o) Un gas 250 y 15 ate un volumen mar que 6 un
12% menor que el lado mediante ley dels goss eas. Cal
Cult el or de empreó c stas condicions yo «ola
Filo des (Qt Tues dominan enla must, sd aci 0
(ane epic?

1122 (6) Un as 4250 Ky 12 at Ure un volumen mol gu sun
12% mayor que et slo ment a ey de os qu ae ae
Cor: cr de compresión en stas condones y o volume
nol gs ZOU eras dominan ea must. ls de acción o
das ere

123 (6) E un proces instil cera nivógeno à 00 Kan
tunen corte de 1:00 mE gs ma endo cn € apte 2
Soo Ky 105 atm La musa de ges 924 a. Empkar la car de
“ind Wat para eterna lg aproximada de gs aa em
Festa de rajo de DK Ps sirena, = 1408 st mo
‘re 009 Ln.

1.23 0) Poo ger boli de yses compúmidos sema o
th rin de 20 br ¿Gdl sra lvlamen ur de oigo 3
pres y 25% seg a enc del as say 1 cación e
on der Va? Pra el oxigeno, a= 1278 stm mor y B= 3180
ote)

1.26 fa) La dede de apa de aque 3276 atm y 7164 K es
11229] Apart decos ats determina el volumen iW,
aa y factor de comoresin ZG Cale Za par de la cu
sn de van de Vat co a= S526 E ma = 00909 m,

124) ka dem dl vp de gun 21 ar y 36) Ks 05078
m) A pri eos atin teria volumen mar V de an
efor de compró 2 (e) Collar Za parte det suc de
van der Wacom a» 806 am mot? y= 00304 Ln,

125 (o) Soponganos qu 100 moe de CH, (os han into
en un tie de 4460 La 27. Calor la presión ejer po el
ton a parti de as eacones de estao) de gs italy] de an
fr ans Determinar cir de compresión asado en ss ic
las Para lan = S562 at may ODED mol.

125.0) A300 y 20 tn € factor de compró de un gs ie 088,
Cora el volumen cuado por A en del sen stas consi
‘ey ana poi de conto cine del vta Ba 30

2 1 US PROPIEDADES DE us Gases

1.264) Un gente e228 Le vtr contiene 20 ms de
10 mol eX a 27315. okra ación molar de ca som
Pct) as resins ees y e presi a.

1.26) Un ecient de 224 de volumen contiene 15 mals de
125 tol eH, 227518. Clara) a cn lr de da am
ant, 1) as presiones ack yl prin tt

1278) Las costs tes del metano son: a » 486 atm,
= 869 em mal y Y = 1306 Our I arme de van der
Was easy mar ao de a mals

12710) Los constants cos de eto sons py = 4820 aim.
Y = 148 en mu y = 3068 K, Cr os parametres dan der
Vinal dl gas esmerado es motas

1.28 (a) Ula ls paris de va dr Vis del cloro par ao
lar oe lores arios def) temperatura de Emi ét ce y
(rod deta moked ©, comiera como un ese.
128) Ua gres de in das eur de ir
ge pas clar I ores apoimas e (0) temperatura de

oye del gs y (1) trado de a ou de HS considera como
na sen

1.29 o) Suse la tempera y la prb a fa que 10 mal de
(a) NH, Xe (He earn en sles que se corespnden con
HD des Dany 256.

129 (0) Suge 1 tempera y la pen ala que 10 mo de
a), 1) €, ye Ar tn en estas qe e enresponden con
mode ha D tm 25

1.20 (a Un to 935 dee ecc de an der aa con =
DR Pa nt, Se curo que S volumen maar en 500 x
Tom? mal“ a 27315 Ky 30 MPs À pri de es infomación ak
lod estante de an der Maa 2 sl tor de compen
pa ese as temperatura y psi nents?

1.30 I) Un set ges obefee ceació de van der as con
08 mt Pa mar. Se cumgrob que e volumen moar ca 400 x
A0 m3 288 y 40 MPa A pari de noción or
cortante evan de Mao ¿Co ee cor de compres pars
fst ges temperatura y peón nat?

Problemas

Problemas numéricos

1.1 Ura compona de bueo cine un wae de se de 30 n°
ande ets see acia eun bro, Cul sl wren de are
ndo se sumi la campana on una profundi de 0 m Cons
ar que ladon mad del gu 310259 cry spore” qu a
temperatura cl mima queen space

12 ¿Gu seen depen que deseos ere 2 ro de
na pita veria de 15 cm para poder Beber un ero eens
roscar

1.3 Reine comunicacion cn shins de Neptuno han
lado que un una sl de temperaturas tipo Cs, aenque
Vasa e el punt e ud ON y punto de eli 100) de
aan mis comi, el Moro Contacts postie han ie
Tao que los septuinos uacen el comportamiento dl ga al
‘conser que en mie de pres ever de sz Late
DOY a0 sta 09 ¿Qu es alr der ao de tempe
atraen cal de tempera?

1A Un goto meteorite un rato de 19 m can e Iba
iv del mu 820° de temperature y se pad hasta aio de
30 cuando se ete 45 mima aus posi e a que la tenpe-
atra 5 de AC Cl espn en e Inia de gba esta +
ti?

1.5 Dar sacó ee a ri er de un asi e
nas M za os de acer à inet

tera 2. conmar Seamer que se aan compte e
(ise spores ha lamas mr gs
lon 974 19990 2773 4528 0383 7800
Pig) 027 0489 am US 18 230
18 A sees 1 y de Chass expres en forma Y YA + a
Sendo a temperature Ci, una constant y Y, umn de
muestra 80% e han eaten 1 Sientes vrs dee par el
Ménage
gon man moss
water’ 3677 16666 38685,
A ori de ets dts ai meer para el cen bolt de
temperatura e ca ess
1 Estas ars sis de acotación zn e o
cal Sapongman por el, que mc lo ene un aio e
So my gue es eno, (¿Qué cand e la moe se receta
Pa ar Joa am a femprtra ambiente de 25° al me dl
fr Lu masa pete Han go a i del ar, dnde la
tens detec 1229 (¿0 puede sel ca eun
Za cen gore

sac

18 Scho me en na mirta de gs mas more un =
rocibona siz resietament. Est np const en un Du
be dev en un extremo de un od cl encerado en un ec
te Suc ptr el eje y e ua punto de cuña erent
rein digen recent, que pre inetd del

AS

hail e bb. En un operiert, puto de isla
20 pra na pre de Aaron de 32740 Tor para miso
si dl pote, dose in Of, M = OO mar À,
panto de qi se ovo 3 una resin de 42122 or La pe
de een con fa mn del ot di un cun de
9322 Tor pure forcarbna y 427.22 Tr par CA, Out es
la masa ma de farben? Sagen un Formula ok.

18 Ua ede de a el e vote tun in una resin
he 502 Tor enla temperatura de punto ie el agua 73:66) ¿Qué
ambi de prsn inca un cami de 140 K a esta tyra
fo en prin nia us tera de 100007? Qu combo de
pein a un am LOOK ea lis tenga?

1.10 Un rente de 2241, niente 7315 K coment 20 male
dei y 10 mel de, Shc hae rscaar to con scene,
ors Karma Hu as reine ars yl pen to ea
ter fra.

LH En un exprenert pra mai a vlad suse
Tb an dan de as tr cn ats, compuso par in
cn cones 50 em de me septs 10 my con san
‘ta sors daa: 20 ene dios ann. site
Fade 1a eds aro detectados de damos ads temp
fat ty nun sre de des de tin on

mom nm m
Mon os Os) 00m ons 007
MON os OMS OA? ans 067

al then de velocidades vee, lv) a sa tempe
el ycamproba qu cin cua ran era pare un
tem de una Sens

1.12 Un rar a pic controlas os que aan en ams i>
ons pr dejo de put. Se meron as Squirts vera Bi
lames pr has nero de cs ne pats ca et y l
o El) (EL 0 KO 95 E IZ, 1002 0 Dh 85.0
(EL 99010 y 19002 us son next ea, el mia
Ja ind lalo y el ead srta mea?

1:13 Us pbc está compuesta pr gente de ls pines e
tira en mets, mero de eco en antes 10 D, 132
V8 A LS 0,188 (10) 130 5 192 (9 196 150) y
199 ¿Cte sc ol tra mesi ya euere cn
mei eta oa

136 Car veo de sar ina eh ini que
uct evr um jet nto) de ura serine de un planet de
Fai gues som ls vtr para a Tea, = 637 X 10 m.
D SN y (More, Ra 238% OM Mn + 0087 A
A tempers hs cls de Hey O, denen rates me
tin uses à au ect de escape Qué rain e multas.
tienen Safer ela pra escapar cuando la temperature 0
a y 15000 Gus de ste Hg emy pertes aras
“stas dela composi de ls stor de los plantas.

a

15 Clea volumen molar del ovo 9353350 Ky 230 at em
ea ey etsy can devo der an Ut
Teta spss apra ener una mer posing =
nro de ses por acon y alr sucess aprons
Fost obert spss mum dl pan.

1.16 A 273 X mes con an han dado B = 217 ct mol y
(Ce 120 em mal, senda By Cel Segundo y tre cocine dl
al en expen de Zen potencias de Sapien que ey
{eg ll pued alas sn ees cor para la estimación dt
Segundo y tc trios del se, aka fc de ump
argo 10 any 273 A pti de rulo. estar loin
mr de arg en es comes

117 Caer volumen malar ocupado por 10 mal de Muted
Ac ess der Wass nl frma de uno ee del alo sa
"empesar lia y 9) tempera de Bol. Comer ue la
on sempre 1 at A q tpi as mis el?
Tie is sets datos: = 1263 Ka = 1408 am U mal,
00308 Lal

118 La eid det vapor de aın 3278 am y TA Ks 1239
D gL" Saiend que par ok qua J = 6474 K y 2183 atm,
28536 arm lema”, pe 00004 Ly Al 18029 me
faa el volume male terre, ua fra de compre
Sn a pant dees date y (0 prt el esa et wan
cación desa detal -

19 E samen etico y la pres cities de un cito as son
160 cm el 40 at rsoriamente sim teperatur cia
considera que el ps comes euh de estado de Bel. I
‘ima lado e as oleada consent que son ees.

1.20 Esimar lofts oy be a ein de estado de it
à part de scorns lc del en. Call a peso jc
[er LO male e que capo un amen de 1014250,

Problemas teóricos

12 tabi de vide de Mel e ha deducido ut
ando ads de prota per pue desis tambn pri.
“deta true de Botan, Cola la introduc y hae el
deseo

1.22 Partend de la strición e Mawwet-Sltmann desc na
Hore pra a seid más probated as mos e un as
Cra tempera LA anna det la ok ela conc
‘Tn de evi (ve Joso) eg a ul nc nt
da de tación de las molts que se pueden desplazar Hoemente
na rs cine et esis}

1.23 Constecenos que ns oes est ads a move nun
no (un gs tiimendonal, Cle la dstbució de velit y
(crn owas ed des cua a tempera

a 1 LAS PROPIEDADES DE LOS BASES

128 Un sector de weds consid especalmente 26m «1
pau un ac de mols ens dese un Ramo una temperature
T pei toqea et po de maes con ua veld apena la
mi Ad € val muda de ha emergente rela à 5
‘alr ina considerando un poiemaurmesiona?

1.25 ¿Gál es la frac de moles de gus que tienen una
ci (al mayor que y mero que ea candies
ena? (ude som ls race que tiren veces marco
menors que ls lad mesa

126 Carla tacón de mous de un gs que tne vos
Gé en enteo Av la vide" frente a hs queen cl
smo aga tr wech. Ee celo puede uta pora
Cima afan de mous muy certo (qe es Imprtant
Passons Ear ara por n= 39 =A

127 Mostrar quel cnn de sn der aa aga vas Z< 1
22 Venice once al quese ere sas as.

1.28 Expresar la en de estado de van der Val como un
desarola en see dl wi en poten de TN, y obtener las
pres por By Cen función delos primets oy El esoo
nee quese acc 016x004 Las mis on
‘gin han dago 8 +21 ca mo y C= 1200 e mal par o
fetes del il 273 K ¿Lac sn lo vas de ay Den la
‘respondent essen de edo de ande Visas?

128 Unico a props git une esto.
ca

VOA

str que eet i apt een. er
Coote as de as e funca de hm ame By Cy ura
‘Soe prt ace comprs.

1.30 as surcos 36 y 36 sn desl e sie en p y AV.
repectvamente Hala ren ete Cy 8

12 segundo crient del vil B puede tense a pris de
reis de la densa p de vn 354 Una se depresores, Mostar
ue in repesertacin de pl Frente a p debe sr Ina con una
{eientepoprcona 8 Pare aereos valores de B'y Ba 20T
ar ls to de meer de Problem 15.

1.32 La ecuación de estado de un certo gs ven ed pr p= ATM,
‘a+ BI, donde oy san constantes Hata (IM),

1.23 Ls sguiemesevacioss estos uta ocnsanlment en
los studios con que (5A ML AÑ « DIV), C2 A, =
AT. Siyoniendn que tn gies que resiente. cumplen es
cages de estao, sr pose ur ato el gis À cam ei
en temperatura li? asia eye

1.24 Dear wa expresión pra el actor de compren de un us
que obesa ecuación de estado Y = 0 = AT donde y Rison

estantes Sil prin yl temperatura on tks que e compl Y=
106 uses valer msc de acto de compen?

1.35 La emul bata

pence!
usina la grein dun as oc mas molar Ma um alu con su
esi an e mar. Dc es expresión ersstano que 1
ambi e pen dp pora un cumbio de aura infisimal cundo
la denia es pes dp = sgh Resor que p depende de a presi.
Exa la ifereni de presi ene pate suero € neos ela)
un vs de Shorts e 15m de tra y (el Wars rate Center,
e 05m. oars veais de tengratura

Problemas adicionales propuestos por Carmen
junta y Charles Trapp
1.36 modes Avra nun! Pye HI ase que ds
Notices de gen rua cn un vumen e gem
pa fords vine dar e aun En es mios esis
Dig e vor 0825 la desta del sao aun rl ae y
00732 del hier, Ur cta nom yl úncido de
gprs ra mesos moss eves e ap eau y
dear seta reo

1.37 E descariiento de cemento an por Lor Raleigh y sr
Win Roma bene su gen en 4 medias dela densa del
vero relates por Rai para determinar con prin su
nas mol. Rig pep un ento de muss de aiigene
for rección quia de compuestos irogencos en ss cudicones
‘tn un cesto hal de as ue contiene este “roger quimico”
re uns mas de 22000 . Paletsmete, reparó oras mues
tape onen, ri de crono y e apr de agua dl
ie almost; eo ss mias concis este “nier
Amon ene ara ma de 22102 9 [Lod Ric, Ray
station Proceedings 14, 52 1090 Conociendo ls mass ole
ratas dl träge y del argón, clar la frac molar el argón
“nl senda maes considerando quel primera st formada por
tren paro y segunda es una meca de mye y gt,

1.38 Una sustancia tan men y cone como agin contin
Sendo acto de cs Senan y Jacobsen pan ub una
evs sobre ls popes eros de argón (RA Stewart
RT. ey, 4 Phys, Ohm Bet Dota 1, 689 TE] que nye a
‘Sint ots 2300

irs MMO 0600 0600 Mao 1000
Murat) 6208 49735 A3 st 20785
ps 1300 2 2520 10004000
Ktm) 18) 1228 003957 081746 050098

da) cular segunda cuficinte dl vial Bas temperatura. BIST
Se ene 20650 un softer tes ae, ar el ect
‘octet del il Ca esa temperatura.

1.39 EL ozono es un ge quee encuentra en taras en la atea y
empeña un importante papal en el apnea e a Ta

frente a pou ca Lo bandan de ns se mie
corienemene en unes Down Ura unió Dison sa sur,
press en mins de centimeo, de una curas de ass se
Fuera eogdo como un gas pur LOD at y O. ¿Qué comidas e
O, ler moles) se enuenta en una colma de astra con una
sen de dea 100 m’ 1 abundancia sde 250 unidades Dobson
Tun vr ca pu una ato interne? E el agujero estacional
econo des Attia, a abundanda en colma ac pr dejo de
100 ide Dob res mls de ozono se encuatan en una
Calum de ee de ey caracter e 190 Gi Ge ra? La mayor
porte dl tono se reer estes 1 y 950 km pur encia el
pere de la Tema. S este ana se encata uifrnemente
‘atic en es pare de la austera ¿ás la concern
rl mea que comesgor 312) 250 unidades Don y (9) 100
‘rats Dotson?

1:40 En Norma e a veliondo ls dnrfheracaronos
ds tipo CO, y CO, con la demprcin de ons En 199€ se
cantor 26 y 508 partes gor in (10 en volen de estos
Ges ors Resouces tute, Word Resources (996-97).
lr sa concentra mob ns cordones que se encuentran
m do) la astra» una std meda OC y 190 an) y Di
ane cl Amia (200 Ky 150 tah

A En el mudo stünde et sutura esta Noon, Me
Sn Rara Maly eu York SE], e considera que linea elo
Sa forma por un 260 en ss de Hy un de Me y ene uns
es de 18 9 m, Ane somos est competent nia.
Se pueden clad ls Semone prorat del ise à prt de
da fms Yay + 14% OA m, Send À mer sin El

ao el eet ire f= 10, srl rene lama
tel we. 6 Calar volumen ei en 19 en? el interior
(stay ste cs bos ei ote la alcaide lación de
she a ae, mdd estada sure que reson en
+ ito estelares de 25% 10° am. Car a temperatura dl
intere de sl tine en el modo de gm ia E var
serte aa en e made star s 1510 K (8 ¿Una
ec eto an der Wis con do un valor mer para 7?

142 E Plena 1 sobe obs se sie con mayor acid fer
‘Student's Soins Morel empleando pris de Arguing
Sepia ue endete siga! la rn ene el po
fet are depaado y e peso de lobo. Comprar el inp de
rimes en I amóstera encanto a drmla tarot Wer
Probleme 13) Supra coser un fore inl ara loo,
ta como un lr carre de ecc Ay lua

1:48 La compa apoimada de a atmósfera cs de 00% en mus
gens 20% de geo, A Qu ala reset aa spot
ele cab comps de arica ser de un 9% en masa
gent y un 10% de nen? Crider que la temperatura dla
mé scott gan a 25, Cui sl psn atmoséi à
es tuer

1.44 Mostar ue fstr de comes Z e un gis de on de
Wai pus gra como ZV (Y= Hl IT, dond Ve
AVL, ee whumen sección a, eaten, como
oh dela cui cia 2 = (G/ BT] 1) Z + 279164192
Php = 0 Reser et run para Zeiger, mea,
propano yee à T= 12 = 30, y Comparar os estas con os
Vales cos en Fg. 127,

Conceptos básicos

21 Taba calor yeneria
22 EsPrimer Principio

Trabajo y calor

23 rajo e expansion
24 Transfereneas de eae
28 Lena

26. Procesosaiabtcos

Termoquímica

22 Variaciones de crtlio
estada

28 Emtalpis deformación
estandar

29. Variación de lasentalpías de
reson con temperatur

Ideas clave
Lecturas adicionales
Ejercicios

Problemas

El Primer Principio:
los conceptos

Este copio indus alunos dels concepts basicos elo omis, Se cent
‘eat ons de o consenació de ner constatación exporimentl e que rr
¿ono se pue reo ni est y macs cómo «pino de anses de o remo
puede unse poro evr os combis se ene que acompañan a Js process fs
Cos y químico Lo mayor porte de) copo esto dic examina moe sitema ir
tere erro con as oredr ll med) en términos de tbe eaten
"aster El concept este! dei opti so eta que es no propina de
may ati par conto preci o os necesites) de otr dels procesos isos y
des rence quimicos presion constant.

la rdc de energia pede serv para transfer uo, sand e quem un combust
bie en un borro, poa rela un trabajo mec, cundo se quer un canbustäle en
una máquina, © pra rar un taaja eléctrico cuado una reocón quimica impulso
ces través de un rato, En química encontramos racines que pueden se

sonado ar produ ct y ajo, recone que Heron energia que e desp

Pr ces en detmento de meso ambiente), pero que dan gar a products necios,
y ecos que corstuyen el proceso dela ví. La termodinámica, centrada en el stu-
lo de as wansformacne de la ener, os permite sur de manera curia e

tos cueste y hacer sees presiones

Conceptos básicos

Para los props a química (ic el vives est hide en dos par, item y
medio us add El sistema cs a parte de neo en que amos nuesto ate

rés Puede se un tr, una magia, una pla eletroqimia, una célula blica 0
«ir tro centro de ates, El medio fees eel lugar done Ram nuestras
Imei E po de sema depende de ls crasas de o mis pared que os

oran delo ig 2.1.5 dic quee Sena es abierto se puede anse atera a
rats dels pars aus spa sea y medi, or conta so puede pasar
materia tras de los pres se ce que el stema cs era, Tanto los sitemas aber

se

22 aston ton e au qe un
Silay ea permite ps decae
Far at de te) Un te
einer dein nte ho

22 o Uta tr puede interne mt yn mi nse era
Pa am en dia foo ma 8 nen de pre rar

tos cama as cers pueden intercom crea con ct moda For ejemplo un sistema
cran puede expandir y vate peso cn meti puede Hanf eng al e
So te et un temperatura mis aja Un ema asado e un stems cerdo que
interna mimesis ni micamente on el medi,

2 Trabajo, calor y energía

la propiedad sca fundamental en termica aa: e sea trabajo cando
vn cuerpos mueve conta ura fuerza opuesta fs equivalent a un cambio de aura de un
paso e ln agar dl mesi. Un ejemplo de wo realzado ela epasin de un gas
ue empuja un bot y lsata un pesa Una eat química que produce una comente
stc qe pas través de ua reten tambén raiz un abajo puesto ques po
na hacer psa la misma ent avs de un mot y ui pars lata un po.

la entro de un ster ess capacidad de produce tata, Cuando se hace un abajo
sobre un sea que Se do [ar ejemplo, compriienso un as 0 un mue), sin
remet su Ci de raie tajo, Ocho de a Maer, se remet su ener
a. Cuad el tema rez un ajo cuando pare un Embed un mul,
Se rede su enga puso que ten menos capa pao ral rato qu ates.

perimentirente cha seco qe en foma e dia a ererg deun ste“
ma lu capacidad de rezar tr) frentes al aj. Se dc ques a precio una
transference de nía foma de calor ando e produce un combi. la ena e
tera como resaltado de ua inc de temperstur ene el pup stems y meo, Si
se sumerge un factor en asco agua tam 1 pat ds
ter poro podas aba y que con agua certe pres azar más abo que con
agua fia Aunque casta una der de temperatura rc e sistema y el meso, toas
ls paredes permite la am de ener Una gar que permi a Vansterenc de
‘regen forma de culo (mo acero ii) e denomina atric, Un pre que o,
permite astenia de ena en foma care denn sbi Fi. 221

Un proceso que poner encia en Irma de calor Se deromino exer. Todas las
rescues de comun son eettic Los persas qe absorbe energía cn forma de
{alr se denominan enterica Un eng de procera ender sa vapor
fet age Un proceso entorn en un recipiente de paredes diatímicas da lugar a un
aj de eng en forma de cala hai el sistema Un preso exter e un contene
oe ae simi 6 ga a una on de ener e foma de air led, Cuando
Ire lugar un poes enteric en un ecient asiatico, se produce la disición
dc la temperatur del tema un roces exorrmio provoca un aumento de a tempe
atra Este comportent se sume en F9 23.

tempers suet Cn ce un

22 Mano, cALOR y ENERGIA 49

Interpretación molecular 2.1
Desde un punt de vista molecular, ler sa trnstrencio de enero qu opowcha e
movimiento molecu aaa Evin alu dea mcs se denomina wai-
lento térmico. El movimiento temic de tas malus en un meo eatete esla
enticament el moniniento dels malus del tema más Fi, rowcand un ice
mento en la ene de tes Cuando un site calete e eso sles del
Ste estimulan el moment mic els moleculas enel meso (ig 24,

En tambi, el abajo cs la mnsferenca de eri que ace us dl movimiento rd
006, 25), Cuantos ia e ja un pes, us aM se mueven de una forma o-
den, Coan e umm un uc, ss
Sn en fs electrones en una caine etico, se mues e ua di den
{a Cuando un tema eins un bajo ets provoco un monito ordenado eto
ms eines ene medio Dc la mama marce, cuando e ep un ab sobe lí
tery, lan bs mols del io ra rare reo de una Forma ordenó,
por jemglo do ls tomos de un pes a Haciendo psa una cure de electrones.

lin entre tajo y calor gc en el medio. El hecho de que un ges loe
pc simular un viet trio ene tema poes ui pro la dinner a
lor y baje ética el tajo como men de ener que ace uso de mo
vinientos ordenados de tomos en l med, y e items cab coma la ansferench de
era que hace uso de moment mino ene medi. En la compresión de un ga, por
Ejemplo, se abe un op cido a que partis dl es que comprime dien
en trderasament, aunque ft de mal al dear es acuer ls alls
ds vecfades mes más ceca Puesta que la colón entr ls moléculas int»
renta piamente I lstoriedad e sus drecoanes, de echo el movimento orerado
eos átomos dl ps Ya estimulado el movimento cee as, aseramas un
eso que cue rocade un descenso ortenado ess álamos comprobamos qu, aunque
Le aya emu el mosto térmicos arado un jo.

nec

Sema Sistema

ioc emanado Lorean

so

22 Et Primer Principio

A tomodinimics, se ie que la creía fra de un stem es u eii nte, U La
eri inte a ga cintia y potencial toto! els ets que comporen els
ema Se denomina AU a vrai de eng ema ques rode xro un sito
(ma desde un estado ini en cer um estado Final Y e eng nena 0

sueu-u u

a en meras es un fein de estado ya que s valor een si de estado e
Hude sema yes independent de imo se ha obtenido este estado. En ta palabras
‘uns funcion de propetades que eterna el sad awl del sitema. La variación
euer abe e estado (am a presi proses un cambio en a eri interna,
da oma inter na propias exes.

nein or yt a nen La sms unidades, juke. as ri
oes ene intea mala sexta pro general en jules or moi (U mal)

Interpretación malecuar 22
Conetremos el so de un as its mme 3 1a temperatura Sotemos que la
‘erg Gia de lomo demas mei

Leia preto

De aut une emo de earn ler Invocación) era mesa de cado
teeing es AL Sendo Ka constante de Batman. Por ano, la energia med dels to
mos es HT y a enr tot dl gs (vo tiendo coton de encia poten es
FM 0 08 Se puede esc, pues

10.10 38

Donde, (0) 0513 energía mms mor a = 0, condicions en ls que m este mone
ento rn y a nic conidia a a seria it provene de a estructura
interna eos tomes Et cación mues ue La ener Interna de un gas deal e in
ents ineimerte co a temperatura

Cuando es sá formado ar mole patie que ande grr aededor de
los ts ejes y radar en ls res reco de espai vit una contin dico:
val de, que pene de la ergs itis d rotación, En ste cas e der apr,

Wehe

nor la reg Interna se incrementa cn empertua ds ers mis pido queen
gs morastómic.

La seria tambén et relacionado con a vr de as moléculas. ohne, +
‘os dos no queden atar cscomente ps quel separación ete sus ms de
enga cs domain ampli La expresión par enrga aia de un scie de Ie-
caw debe deduce zando expresión mecarocuótic els nies crios
{que forman un case semejante 3 presentada ela i 07) yl dstbacón
Bann. La expresión qe resalta (ue se cda en Sección TI] es

uno Ae

Se gue ea quee segundo termina de a rc se inrementa can a temperatura
ent a AL a apres sica, cundo KT hy

la rca interes de moleculas que intenconan en ses condensados tene tambien
na contribución de a energía pote igada su iteración No ont, en gora
pue plasmar en expresas simples, Sm argo, dese un punto de ví molec

22 cL protee rame si

lure punto save es que, creme temperatura de un sie, a neg tota se
incrementa debio que o mos de movimiento cados.

(o) La conservación de la energía

Se ha hatadoexpermentamonte que la energía nera de un sema pure modificarse
ceazndo un taj soc steno ltd. Miera sterament podes o-
eet forma como sagrado a wasnt puesto que podemas ver se ha =
ana o e a ad un ps en el mein nando una tansteseci de coria por
rotación de atajo os sa foi el en e nei, indicando una tasca de
Ceja en forma de ar sistema noes ap de ieee a forma emplea, Clr
Y rajo so formas equivalentes de modificar La enga interna e un tema, Un sise=
un ati como un Dane: acepta dps en unique men, pero almacena sus test
Ves tomo eri inten, Tam e ha dead experimentamente que cuando un sb-
ema se enue ió del meso no se produce ning Cambio en su een interna
no se puede ar un stems ara relat tajo y, ests de air durante
un mes esperar ue haya src hat et nic Eto ar cta de mue el
mo trata. eden de est nca es que no se ha polo constr Hasta
hur una miqir de movimiento conan de rca especie ana máquina que produce
trabajo in consi crbrantso alguna ota fuente e cr

ite conjunto de persones y anti pen resume cono sigui lama
mos wa tajo ela she un tema. la regía anse omo elo a se
na y Bala vación de enrg mem restante, e debe cumpl que

ungen a

LE dl formulación matemática de Primer Pci de La Temodinimic porque
ef equal de culo y tajo ica que acera nera e constants e un
Sten sidad gra que q 0 ym = OL cación suse que la vación de ne
intra de un Sistema cerdo gu à ento que atra ss fede en loma
{decor otra, Emplea el “conveni de edie’, según € cul w > 0030
Lane eng al rta on form de vabayın cry w= D0 qe OS O e tema |
tic ss un tabs cede ca

‘Sian motor cin rogue 161 de cra por segundo como tajo mecca y sde
2b en forma de clos me a varción de ener nera dl moto po segundo

UU Is

Soporgamas que paa act un mls salio un trabajo de 100 sobre perindo-
SE 1 enel medio como clr La vain n enga interna de mle se

Aa 61008) = 151) = 4851

(b} Enunciado generalizado del Primer Principio

El enunciago dl Primer Precio que se ha presentado e adecuado paa mayor parte de
los apleacine cn termodinámica. Obstat, en et sesión se presenta una vein
Asa del Pier Pcp y € muestra cose puede plantes un forms gen
rade dea, 2, Puesto qu materia queso rsenta aquí oe ar para segu
{rest dl eto, es pst omo y pase ctantente a a siguiente sección Tratado y
eer

Sind despre
She ince cong
pate a and us gant
‘rans mars avi gente

Corsidromos ikimene que wo conocemos signa dl termino “eri”. Su
pong que 5 oracemos e sico el término tai, a que pss observar
cómo sae a un psa en l meda, y que también somos coc e een, iio
ola ura a que seu e pen En esta sc l rajo ea agin menu
bie fundamenta y eines ener, calor y el Pine Pci e fc únicamente
de rato Peral utliaremas mines inraducids en I Pan er de la Termo
rica (Secció 1.) corsetamente estao y temperatura y hs emcee e pared ne
at y arma

Sea comprado xprimentament ue en un Ses iio d un compas
sta a rein de una misma ante de drets os de abso soe e sistem
fura sempre el miso incremento de temperatura. A ra 1 de trajo
cinco ote el sistema pr ejemplo, mediante aguació on un tema de glas o 134
6 aba it Nacend par comente cti por uns reste er) à de
qui tr tipo, s proc «asno incremento de temperatura El quiet enunciado
de Pier Pan esl estado de un rn nero de observaciones de ste,

FE trabajo nesesario para modificar un sistema ataco deste un estao conto
ut estado corto es miso ale que sa tip de tajo izado

Este enunciada del rei pare completamente iento lanta anton:
te pero demasaremes aora cmo de e dc Ec 2.

Sapongemas ques ena un trajo 1, sre un sem action que prova un
camb dese un esto ii a un tad mal. El Trabajo pure ser de cele ip,
meinico lca y puede eva 1 tema a tans de tetes estados eme
(terse tenprsturs y pesto, por celo), ldo a, podriamos pensar [or des
canine dl Primer Pipi) ques nesta marcar at, con el amına y
que sede esper, (mein) 0 m, ti. Ho obstante, Primer Prep
nis que e, << mimo poa toos os amos y depende slo de los estados inicial
y fal Se late un suai srl cuado se esc una montaña: I atra que debe-
mos resorer entre dos putos indepen de comino gio Fi. 28), Cuando es
los montaña pademos agar ut nor cada punto del montaña 6 A
pues alura a escala coma una ren de atk

ns

As una salda, a brain de qe A sindependnte de amino escogido pia
la enteni de una función de estaño E Prine Pro pate exactamente wa
inc. echo de gue ws dependent del canna, plc que podemos as
vara exd calo dol Sem un valor de una gnu que amar err nora,
(deforma que se puede exes aa samo una lec de cris nes:
mn Uae a al

Esta cación nos must ambi que e pued mer vación de eer intra dun
stem, mind el Trata necesa para produc esa ala en un ter atico.

(e) Definición mecánica del calor

Supongamos que sacas late trmico que rea estem y lo Pasemos tke
8 ante sta ahora en como Trio on el meo cut e mic dete
smo estado ia a iso sado fina que antes La votacion de encía tera ela
mis, puesto que Us una función de estao, per cab esperar que halen que eto»
ajo nesesario ar hace el proceso ferent a de antes Cooborando sta prvsin,
SC ha hero ue gta prrcar un cambio de estado en un Ska se necesi acer
un tajo de 428 cando el stu tea un enor sabi, con un eterno at

presión y

27 Cardo anda era e mue
Lg dur mes are un men
[Rac aaron ca pen mate aun jee

23 TRABALO OF PANN ”

rico neestrun SOE La teen ent el aba raza en ais casos define
Calor sa pr sitema cl proceso
q mi

Analizando cso propuesto, pans condi que @ = 42 A) - 501 = -3 Linda
ue elsstema ha perdido @ de creia en foma de cr, Nemes oben una dei
(Sn puramente seca del calar en función del tajo. Puesto que satemas med un
Aa en función dela altra de la que cc peo, dsfenos añora de un método
ra clu alr part de aba

Finalmente, se pue expres Ec. 4 de una foma más oma, Pesto que sabemos
que US por ein) ua La presión pra a era Warf al tema cn
Fuma de aloe = Au. Esta exesin es quiet 31 E. 2, enunciado moter
Fc el Primer Papi que ios visto antes

Trabajo y calor

Vamos nod un patente método de cut tado en and de cantos de estado
intents (ome scm initiales de temperatura y cambios initie
ela cera era dl. En un process trabajo realzado sobre un ste ea y lo
energia que sele a suministrado en forma de calor es o, sustituyendo en a E25 ne

Und rd O
Pra utilizara E. 5 dcuemos sr capaces de relacionar y son sc que tengan
guten mei

23 Trabajo de expansion

Comentarios estando e trajo de eparstn trabajo gato a una vrcin de vo
lume. Ete po de trabajo incluye el abe ez por un gs al expose cont la
mers Muchs racines quimicas dan lugar à la producción 0 l consumo de ges
{Gor emo descomprición émis del bons ático la combustión del run)
sahen que us aarti dependen del taboo que son capas de ela.

fa} Expresión general del trabajo
ehe e abso de expansion pare de la doin emplea en ica seg la cual
‘trabajo eqs pra desplazar un objeto una distancia de contra una fuerza opuesta
demageins Fes

dem Fr Cl
£1 igo negativo nos nic que, cuando un Stems des un seo conta una fer
onan eme item de ste demie al walzr el rajo Canidremes cl
Monae eo i. 27 ene que una pared de sistema es un émbolo gio ca! de ea À
Se ms omen Sia pres extra sp, fuer en a car ester el boo
Gite A, A Quando sema se expand o ago de una dani d contr pin.
senal trajo que rata es dw =, A dz No sante, Az ea variación de
"ile que sea pod enel roo de spas Por ato abe salado
ado el sistema expand un volumen dct una presó ete A,

do. a

Para bene e atjo total realzado cuando el volumen varia desd Ya Y e integra sta
expres ene ls olen nica nat

wmv a

Pro à

Anm pal

LA see
Y DA

28 ato estao pro cose
and css pesó tema se 6
A es ins dam wo ot
Dire

2 EL PRIMER Paco: Los concerros

aa 21 Tips boo

Tipo wo = Coens vas

parió Er parla rene Ma
esta variación de solumen m’

gungen 749 resta esse Na"
AS

ES zu Feiern Ñ
teste varie deu m

Be oa Sedan eine V
pesto carac dc cms ©

Fabre ah mania poe een FU donde FO
(eo ra prends y dec neu geeat”
cat toco m= 834 VEC

La fuerza que ati sobr el ral, A 6 uit un peso que se ew ando cl
Sistema seexande Pr el cota, e comprime el steal mismo pes descender
mi ya £ 3 conn siendo in pero hor Y < Y, Es importante destacar que
oi Mende ren extemal que determina a magni dl abajo

‘tn pas de trap for ejemplo, abajo ein] Denen espresones algas que
iniyen sempre produce de una maria intnsa for ejemplo, la presi) pr v=
ación de ura agus extensa or em, del volumen. En a Tabla 21 e recogen
$ounoscempls Por ahora continue con el aaj socio aa vation de ol
men. raj de expansión, y stare qué se puede extrae de £ 7.

(0) Expansión libre
Se denomina expansión br la xgonsión cont un fuerza opuesta nula tación que
Seda cuando p= 0, De acudo con La E. 7, en ats codiines dr O pra cada tps
dela expansion oro que trabajo totales

wo O
eo noe reac tajo ande sta se esponde bremen. Un pros d est
‘ipo es span de un stems conta «lacio,

de) Expansión contra uno presión constante
Conia or que presó era se anne ran 1 ge de tte a x
porn fas sn Ge da cd un elo e encuenta samt ala pre
vl cura pla mtr qu se marten sane god tdo La esd.
Ue im dum poe e qu cnpk ea condición rentrant en
[sags de no Tomado en un sac quimica a & pued else estas
end cortan, fura dla tz:

wen [arten
seront aimer coo ==
per on

te elas str ricamente nl ig 28, dade se e sn de a rgretcin.
dei integral como un den! La mage nica como Il, es igual al tea ex
tent por dejo de la ne orzo pp, core entr os aimes iio y

à Game evar eine Fn desi re tad ap ncaa a te

23 Tann oF xn ss

Sita representación pV und para car el trabajo de expnsón recibe ate
de diagrama indicado, James Wot fe el gimer cn ula un diagrama de est go
aa muta aspectos el foncionamieno desu máquina de vapor

(a) Exponsión reversible

En termodinámica un proceso teves e un preso que pure ser investido mediante a
varian initial e una vr. La par Eve es ifiitesima, qu refer el
nid sudan dela palabra reel”, td paa incor algo que pure cam
tia de dect Scheme que un temas encuenta en ello con medi lc
lr easiness de las condiciones co Bree Ost e pode car
bios de estado de sien conta. Del ani de equi termico de dos stems ave
tienen mama tempora, plantado anteriormente, e puede extrac ejemplo dere
versa, a tonstercnca de engi en foma de calor este ambos sstenas sui
e ya que, ise mia en una ana infiel la tempertra de lui de
tos dos sistemas, ne Moe facil stem de temperatura más jay, por ene
fi se incrementa la Temperate un de os sistemas en quiro térmico e una
“nt nitesimaL a ener faye dese el sta de tempsratura más elevada

Supongamos ques invada un gas e un 009 que a presón externas man
tiene gpl a res pel gos Un sistema esti a e encuenta en equi me
io con el me umo se ut en Sección 1.) puesto que una vain nie“
Fr pta megtv el pesó exter hace que 1a vación el volumen se de sigo,
pacto. ise pw una reducción inintsimal e la presó exter, el ss expan
Fgcomentc Spore contra, roca un intento intime ape ex
tera, gas se cont igeamente En ams sos, a vació e reversible desd el
punto de vita tea, Enel cs en que a presión enter diera areitleente
(ela gros nena, una vació imfntesmal de , no po hace que diia por
A de lo presión gas plo quemo se produ el cambio de ein de ree.
Aire de ae, se stem o sá en equi mecánico cone esto y la xo
anc, re el punto de vta de o termodinámico, neers

Para ga una xpanst res e impone, gu a pen odos ls eps de la
cansó En pra bay que sacar gradualmente pequeños posos del malo gana que
Le vez que resizan contra te contarte Sempre Is cambios dela fura inter
eid por presión dl as Inoducendo pa pla & 7 sc anstorma

Dee une

lta ecos ids sl ara process reverses se marcan on un subie rr la
reso intra de sistemaape ola expresión del rajo porque se ha apa una
Du al à durant odo el proces ar asegurar la ees El tras total de
na expan reverse pus

[o ua.

Peas aka I inte sempre ue conozcames cómo varia pin del gn co el
volumen La Ee 12 rs ares cn l tema desolé en e Cap 1: cunncemus la
‘un de do e gs podremos expr en (cn de Vy Cl nea

(e) Expansión isotérmico reversible

Analicemos expan émic reverse de un gs il Se consigue que la cpar-
Sin sea bots poniendo el tema gn contacto ico cn el mio (que puede sr
tn año de temperatura Constante-Srmosatol, Puesto que 3 ua de estado e BV =
i en cad capo se cump p= RT/U seno Vel volumen en cala etapa de la espa
‘Sn La temperatura Tes constante en expansión stip loque unie con

El
¿

29 6 ojo estro pr un gos ar
em rome ai
Lane tama pe Ru
atte ec ea re sot
‘et lca en ur Se pode
Een eines

2 EL PRIMER PCI: Los concerros

‘ny pueden sacarse de a integral. Resend l tee el rabaj en una expan
Eolica rose eun ges ia dede Va Y, una temperara Tene da pr.

nl ua,

rate de un expo! volen fra superior ara par en 130
Re po que w<0 En ee cs, eta ha ado un vat se med ra
[ends cera mer como rl dela ane de enr La evan nos per
obser tati ue, ara na warn de volume Fi se sala más abso cut
Mayor ca o temperatura, Con respeto a presi es ente que cinto mer sn a pre
‘in es mayor dee ser I pr extra necesa gro segura reves.

os elds dl culo pueden repente en un agra indicador enel que la
magnitude bajo velado are omo el ás extent ojo la terms p= A/V
(69.29) En mano diagrama se ha superpcsto el rs rctangular compote a
una expansion rues core una pre exter costnt, quese a tomado ie à
la presion Fal aa ent expan reversible. Se realza mis tajo cano x
fan seers el re es nor) de a au, gtndo las preson sera e
Terma e tods os topo e procesos segur l oproechamiento nega de tota Lac
paid de empuj dl tea. se puele obtener más trabajo que obtenido en un
proces revele ya que, e incrementa a gen nena en cualquier laa del re»
Since en un catia infiniti produce una compresión. Teniendo en cuenta
tic à p> también poeme part de la cac de empuje del tema, podemos
oni que ruando un ste opera ente des estados init y o! dedos, el abro
Immo que se puede tr en un proceso que discurre par un camino dido se =
Sigue cundo e combi se re e formo reverse

Hemos nd 1 relación entre reverb y taba] mn para el co esp
cit dun gas dal en un ás adele [Sección 4) domostarcmos que stas
Tan es nie todo ige de sais y toco ip de ajos.

mn
Ejemplo 2.1. Cálculo del trabajo realizado en lo producción de gas

Coeur tabs relado cuando SO y de Reo seen con cio drin en
la un siete cado e value oyun vaso a0 225€

Método Analemos e comportamiento del soumen para deci ios produce e po:
es Sil volomen o vais, no cae trabajo de expansion aunque tenga gr el proceso.
Sie sistema se erpande conta una presión euere constant, se puc caleta el aba
meinte E. 10. Un aproximación gereaente sept cn e tatmiento de proce:
sem ls que ua fase Condenados conte en un as, e considera desprecia el
Volumen df fase corderada ent ak volumen dl as formada

Respuesta Enel volumen es constants par queno se ela tbs agunoyar= 0

En Le as seua conta La tea y w = 7, AV Se puede despreciar el volumen

inl a que el vou fal (sts a radin del gs} «mucho mayor y
YU Mia a, snd a caia de, generado. AS,

a,
wenn OE wnt
AA
Teniendo encuenta que a ean es
Fe MO) — Fe, oa +H)

esta que se gerera 1 mo de, por cada mol de Fe que se consume, par loque cll
Feos prt dea cntod de Fe que se a hecho rain, Peso que a masa mala
emo es 55.85 q mel, s ene que

HE

Panis so

Agua

| rivera
| caietactoe

mae snl dt aci
‘Sete Pe spars en
eyes esp arten ner
Ac msn

24 TRANSFERENCIA OF CA ”

EN
SI al ORAS
Bam

fa sstema a meri reaccionan) produce 221 de aa conta lante.

Comentario Notes que ara este sistema de as ia resin etema no seca ae
utd fil cuanto menor e a pres, mayr ese volumen ocupado, po que ls
ecos contestan

Autun 21 Cala el tajo de expansón cazado cunado se electa y
eau are corse 2
kon

24 Transferencias de calor

En general vació de enga intema de un sistema es

ir da tg + di oo
dan din, es un taba ackioal (por “ext abajo e spas di, Pr een
Po de, puede representa el trabajo ec cado gor una cient lia ue cr
[i gon cat Un Sistema manteido a volun constante no puede realza alo
‘de caps y dr = 0 S el stem tampoco es capaz de ela ingún uo to de
tra (A pr ejemplo, un pla etrguinencaectada a un motor etico), en
tonces tanbie se ene au di, = 0 En stas and:

= dg (some constant sin tao adicional us
Et rlacón se sul cir AU = dy Intaducedo e subia para incr que a
transformación sha cesado 3 volumen constante, auna variación mensura,

aura 09
Se deduce que sis mie a energia auministal (9 > 0) brat fg < 0) en forma de ca
An endo un eng de volumen constate sure un cambio de stato de echo se está
miedo Is arcón de regla ¡tea del ste

(a) Colorimetrio

E disposi más uted par la medida de AU 5 la tama clríméica aaa
(ro. 210) En el dsposto, el poro quese vaa sudar que puede ser un cc
ice se Neva à abe en un cient de volumen, a bomba, sa ora está su
Fiera en un año de agua alado ye cojento rece a deronincin e calmer.
az e electo est sumergia en un año de agua exterior. El agua del line
troy del baño exterior se cool y se mante la misa Temperatura. Este montaje
equa queno est arc neta e calor ent anime y el meda (bala
Polo que arme e abit
A race temperatura SF e el clone cs proporina 3 car que emite.
store la cee. Por tano. riendo AT podemos determinar, y finalmente tallo AU.
na conc comen de SF eng e conque bando el alineado un
prove que pode una Cata comia encia con el que se tein a cons
ante de ctrimeto, que evo constante Cel ración
Gar en

ton e crime pase mine haciendo paar una conte fobs con una
fuente de poten canada Y, a waves de un lc durante un period de emp L

gem aa

Temperature, Y

cs tempranito mace
‘ea pai er a ahr aumen
En dd si

KR cda ria warn mn

Energia
interna |

wei

ia Uca pt eu Ts
en ur mena os
{pene esta cra ence poro
Strands pia BAT,

puede determina tambien realizando combustén de una mas conoid de uta
a menu ia banal que genera una canto conca de cl Clea Gre
‘uta seria integer incremento de temperatura product po una on de calor

Sion aos E io ne be WOR TE
cs rm erp DE TE

= (000) «(1219 RO «30 10" AVS = 3641

wein que Y AVS = 14 Sil increment de tora oerado es de 5, acoso
ante de cabeimen es C= (IGNASI = 65

(6) Capacidad calorífica

fi, m

Interpretación molecular 23
La capaciad coloca de un gn ideal monoatémien puede cle utilizando lex
reson gal cosa inte deducen interpretación moler 27, Puesto qu
Up URL ges E19 tee

2 Sen ode mie u com, sc ini nt aes de Ce ea
mp a Pra go soc asad nc pa ven nos
fost pte sac pen

Trabajo

2.83 ond un ense ese
nse ptr vo rene soso
Font putero simo tom jo La

28 nene 5

au,
oun
art

valor rumesco es 1247 7K mol A gual pr un as compuesto pr moll po
mia no els,
Ge (20)
1249831 mol, Ams values So independientes de la temperatura
ta apc alos relacionada on beans tiene exar la derivada dea
eesän dus enpcond meti cuna, y ar ua Heuer de vbración ves

AS en

dune 2 a 20 - 1 cd A AS pue a cars dea vai de una me
a copia aries mol snl à = 0 Bend l valo cio (can e in
(Sement ta temper cme, «bjs trpertus la separa ne los as de
ries tn ge que as rane pense ent aque o e puede ser
Fanta nee, leas temperatura, my mises de neg salon CS y
le lc empezn comprare omo ies eines ao Gen units

a caps cia puede ute pra caco a visón de eerie con
ta arco de temperatura de un sera de volumen stant De ba 1e deduce que

Ue GAP (ovalen constant) eau
pen que ns nea que una variación sal de temperatura pro una
“ara intemal no erg nena sina constant de proprio ca
ad cain à vlunen constant Silo capaidad coria es independiente de la
Temperatura e literal de Temperaturas e aj, un ain mersurble tem
rau Agrovac un inremento mensual e a energia tea, SU sen

AU= CAT fowtomencosiantl [2
Puesto qe ua vr de energía nera pede etic ono clr mitt à
velumen constante Ec, 1), podes tarstomar la anterior ecuación en

Gar tara
ii eas ts proporciona una manera simple de media capaci cria de una
mac: se sui ara anti mid de alar ala muestra [eécticamente, por
‘empl conto el inemento de temperatura resultante E cociente calor mins“
trae ineremento de temperatur roduc € spa cali dela muestra

a opie ctra liada implica que una canta ada de al poco ni

mente un pecto incremento de temperatura la muestra tee una gran capacidad
ay ise car Uns capac Clica init mia que no se probe Ire
Trento algun de temperatura sunque se somite ura gran canis de calor En un
‘rnb de fs como el punto de ion de ag) a temperatura de la stn no
Sent cuando sl sums ao (energía e gata en el cambio de ase endotrm
A ie cn en vapor a, Lagi de emplea en incrementar a tempera
‘Shor a que aa tempeaura de cambio de fs, a capacidad soi de uns muestra
‘Sita. as propiedades els pais as ns promis de un cmo
fs se aan co mayor profundidad ca Senn 67,

25 La entalpía

ta vación de cera items no concid con el lor sum cundo el tem es
‘apo de modifier volumen. E estas cones, pre dela eng suministrada al
‘Shuma eo forma de Calor es eat a meso como tajo de ers (o 213 de

so

iodo que aU nei a dq No obstante, amos 3 mostrar que ca este caso el lors
rie a gen contame iguala ación de or mag trmocinmia del
stem, la etilo,

(o) Definición de entotpia
La ent se eine cono

Heu us
onde pes la rs del sistema y Vu volumen Puesto que U, py Vson todas funciones
fe estada eli es mb ua Fun de sta, Como cure con vague mg
td que e función de estado a vaisción de eta, AM, pda en un preso entre
ker ar de stos inicia y a sneer de camino recodo e proc,

a vario deena es un a car sumaistao a sistema 2 pro constate
(tant mayor canto menos abo afina reac el tea):

Ah du (a peón constant: sin taj ion ea

Para un cambio mensura
Mica, ven

Justificación 2.1

En am cambio tsa ene estado de sta en que Dar hast + pa
aha pa dy Vea asta V veria dese U + hasta

Ha du 8 + + eaves

ZU aus ps pV Vap + dpa

El im término es un product de dos cant nfritsimals y puede sr degre
iodo. Por tanto, romand la expresän y sustituyendo H = U + pala dercha te
emos que H vai hasta

He dita Ha du pava Vép
pari que

SH a+ pat Vo
Suit are dU= q dw en esta exprión se ene

eg pas Vp
$e sistema sá en ei musico con el medio 4 una presi y rn dc
went bao de expansión, podemos escri du = „pays ui

ile dq Veo
Stimponomos ars E con de e el cletamint e produce a presión const
te invodciendo d= 0, tenemos

AH du pren constant: tajo anal

como en 24

rest que se ecge en Ee. 24 nia qu, cundo un tema se somete a un pre
Sión constant y unitamente purée pradac tho e pn, a var de ent
es ue a o erg sunita en forma de clr. Por del, se suministran
BBA mega 3 un aaa cio sumergió en un va e gu abet, et
pia del aga se Inrena en 364 ys puede cbr SH + 3 1

ome, vapor
Ouen
Produtos

|

‘etn par ment Se Ss
tailor eo tn

25 sa mala a

(0) Medida de uno variacién de entalpia

na varón de etapa put rise ctrimétrcamentecomtclando a variación de
tempratura que acompaña a un cabo quimico fico que tiene lugar a presión cons
{ante Para un cacon de combustion pote ae un calmer aabitic ella
Im paa med La A que e produce eu se qua una canta data de sustancia en
ta fuente de ong Fig. 219) Otro carino poste pra aa Me med a ara
‘Sn de eri nema emplcardo un mb clima para posteommente, otre
ti AU en a Puesto que los thos y ls quo enc vlmenes molares Puch, el
procuro pl, que presentan es Lan gequch que la enti y acera interns mores
Son prácticamente int (=U, «> U, En coseuenca, en un procs part
Fan únicamente sólidos vio los valres de AH y AU sn priate ¿guate De
echo. se po de ross a arnpoado por ua variación uy genuca de volumen
ol que durante 1 pres sitema cen atajo sobre el mao deseable y too
Wenn amino e ur decor permanece en stem

€. __ _—

Ejemplo 2.2 Relación entre AM y AU

da variación de vega intema que se pradue cando 1.9 mol de CO, en forma de cal
se soma e argent + 021 8) Culelr la recia exseneentr aro de
stay la vara de en nea de proces cuando la presión sde 10 ba.
Bend que Es desis de os sis on 271 gen? y 2839 m, respective

Método E punto depart dl proven de clo 6 I rein ene Is ent dela
sustancia y nera into [E 23. ferne emt ls dos canted e pues ox
Fresas nc de la presión yde a ren ene us volamencs molares 630 que se
puede calla part delas mass more My emiades lado p = MN.
Respuesta La vrai e ena proud ens asfomació es
‘BH = Mlsragonito) - Halt)
= (Ula + pv Gal EU Vic}
Lau VG) VIS) =a Aa
El voten de 19 molde CO, (10 9) como oagonito 6 4 em mins ue ei de
10 malde CO, como cata cs 37 en? Sustitayendo
a= (1.0% OPA x34 = 37) 106m = 095
(puesto que Pam A,
aH-aU=-03)
ue niamente 601% e valor det

Comentario Genrmente está justificado ignorar 1a desea ente la ema y la
na era de fases once excepto a princes uniones en as que
plano es despreciable
‘utocralualin 2.2 alu cies exter rte AM y AU cuando 1.0 mal ess
dano as (desa 575 q am se Wanton en estado banc [dense 731 gem Ya
TOO bar A290, AM = 921

LW-au- 437

la ena de un gos a undertone con suena interna induced I
econ p= fen since Ht

He Ue pe Us oat as

a

2 «pate remo: cos concertos

Esta rel inc quel variación de ent iaa a un ean que produce 0 con-
sume guess

ana aus anf es

de A, e la arcón enla ania e motels e gas en la sacó. Por ejemplo,
en cación
2H,(91+ 0,40) MO am,

Y que 3 moles de moéclas e fae gas sn reemplazados por 2 motes e mocos de
as iid. 28 Karine de enti y de enero intra que tenen gar en el
site Serna en

MAAU- (a) Te En

moi

tee quel dre e ren dc no dl como en el Ejemplo 22 La variación
reta menor qe ade energía ema, puesto que cuando se produce a res
fl stems, aunque tar cl, e Core tido à a formación del quico, recupe

rando enr med

Ejemplo 2.3 Cálculo de una variación de entalpia

Se caleta gua hasta eli ua pres de 19 atm. I hacer ur una content
“e 050 soministrada pe una fuente de 12V rate 300 sa avis de una reten en
comtacoKemico cone guns mila aan de 798 y de agus. Cac lava
ción de energia tema y de nla por ol pr 1 roces de vaporización enel pun
do de ln EICH.

Método Puesto que a vaporizacó e produce 2 presión constante, a vación nt
it cs igual a or sista par el cect. Pr tant, a estrategia emplea en
Felación es cr culo amino apart de q = 119, apresar como una var
sición de enti y conver resultado en una varian de ena molar diendo
port cantidad e nals de 1,0 evapora Par conver la vr de cti en
Ang sara de erg nro suponer que el apar e un sia y liceos
Des

Respuesta La rain de naa vien ada por
a 4, (0508) x61201x OO» + 1811
Puesto que 0798 de agua sn 443 mo de 1,0, enti de april or mal
senos
seu
aha ose

En el proc 0 (+H varié do cani elds ga 5 A, =
+1 mo coque

una

AU aH AT 138K

Comentario Se ha asi el signa mis 3 Is cantiates pastas par remarcar que re
presenta un creen de nega nta de ena tes quel rain de ener
¿interna es men ue la vara e naa debi a ques a liado energía pra
(sparen amóstr eos alters meso para hace un hueco apr.

Autocralación 23 La nta mola de vporizsció del tenen en s puto de cli
Sin (5326 Ke 9034 mol". Cual cv varacn del energia intra molar en pr

Emalpia, #

reget nb pn u nn
re neon canne Ay En
Le nip vete

Tabla 2.2" Dependencia ds actes
ricas malo con à temperur
Re

CRETE)

CNT ET an
ans

cu en ea
Hoo 7573 0 o
zus 377 Er

rn man mcs sende
‘rata dee te

25 acuta “

so? ¿Cunt tempo debi sumisa I fueled 12 Y ura comente de 050 A, par
‘ape una masta de 109?
12790 mol 66x10

——

También se pueden mc vacios deenalpia y enga ita trad métodos
ro clriménicos (er Caps y 1.

(c) Variación de la entalpia con la temperotura

la tl de una sstn incremental ela tompeatra La ren et el in
‘rents de entame de temperatura conde dea condones (or je
pl presión constante sum constante), La condición más relevant 65 a pres cons
Fano. ya que pement dela gif del cial frente al temperatur a pres
onsite res sr paid ctra presión constante CF 24) Female

a
oF, m
Lada ente a psn constante ang spac lic a wer
Chast y ra mais ete” copa lia mob pred cosa
pan pol ence ora mas nera
ac ur prensa vapid em
tap cantata ener, Pr var female temp,
= Gat (wen cine) wa

$ la capciad clica e onstante en inte de temperaturas de intr para un
ineemento merde de temperature UT

AH= Gr fe pein constate) as

Burst qu podemos igual neemcnlo de etais cun el cl sunita a pain
constate formulación práctica de ecu ant er

car us

ta pren nas ense cmo meta copió eerie de una muestra: se Sum
tro ona cortina dada de calor a ren constant la muesca (omo en una nuestra e
puesta la mister y qe se puede expandir ment} y cota semper
Sis imenat de tempertuas de trbaj pequeño, normalmente se puede despreciar
ta aran de cac cala con a tmperaura; sta aposimcion Garamente
septal ara ls goes áaesmorostómicos (gu de los gases ot), Pero ise ne-
‘alia tener e cuentas dependencia, una expren empaque d buenos resultados s
Gro 0)
tos partes emplcs a, by son independents dee temperatur. En a aba 22 5
presenta unos valores pcs

— — AAA

Ejemplo 2.4 Medida del incremento de entalpia con la temperatura

¿Cul sa variación el ema mala dl, cundo se canta de 28 9 1007 Vi
{acta información sore opacidad clica de lat 22

1 cam enc items pa mi ng ne a
‘ears ren ar 8 compac

2 «Lenin Pacino: tos concerios

Método La capacidad cts dl vaa co la temperatura, por lo que no Se puede
ar £.206 lue cosida que la cación calorífica de na sustancia e constant,
Ems lugar debem apar la Fe 200, sutura Er 30 que os da la dependence
la Capaca clica con La tempertura e integrar la expresión relato etre 250 y
wore

Respuesta Pur conoid feos F (298) (373 as nego resolve so

te eee
[leave [esos

En ein ts eg e ams mins en co

treo gc Haie gate sao ene MI ae

Maca rc gan a epa

a ng

Ja facie Pe

Onteiense
Tre {

M HEN = + 20003
La sustitución els datos mds nt ecuación da
Hera = HERR) + 2200 mal

St se hates aceptado un valor constante dela capacidad critica de 2014 JK
(load porate. 99. 25°) abris Helado au L os emp ria en 2.91

Autocraluación 24 A muy Djs temperatures capacidad cali de un so es pro
oscura! P, pdiendise escri G = aF ¿Cu esla vario de ent rodució
no ncementamos 3 lemperatra de una san de ese in es 03 ua tempe
satura ln Feewana 207

{a bar

(6) Relación entre capacidades calorificas

acts sem se egerden cundo se calientan a presión constant Tales temas ele
zm un atajo ser led po qe pared o eeri quese les Fa suministrado en
formo de aa rever meo Coma resultado la temperatura dl sistema se inserta
menos ques clean eres volumen constante, Un pequeño incremento de
{emperstta implica una eleva capaci rfi, plo que podemos cnc que en
Inschos casas la coped cloro o presión constant de un sistema es mayer ue
reaped clic a volumen consonte
este una relació simple eto ss capaci abs de un gas ia

e -6 on
(Gt tacón se se ela Sein 341) Se deduce que capas af mor de
un gas al saldo de @ 1X" mol may a res costante qu a volumen crs
ton Pesta quel capac clic volumen constate para un gs polatmico no
Taal ale der de 5 J! mal, rence nat y debe tenerse en cuenta

2.5 Procesos adiabáticos.
Vega ese pune disponemos de dass mens acesso para ala as ae
bios que e producen and se expande un qu ica asaltiamente De forma general 0
emo ni que e goce procuró ora Sn de temperatura: pesto ques

7
“temperatura, 7

Tempe y seu um empty
{our ily pros samp reo
olsen de ap etn Ente price cae
en en una
te sonia gba denne et
‘me acc pen ds cu

i

:

a

A | =
| =
ol _ — of

5
Volumen ative, M

217 Var tempsur el ogni
Cc dat nas un
orca oe fered c= CM
Net tempers ru pete ats
el oni no

28 mocisos anıanäncos os

reals tra, mie a encía inca y, por tant, mime ab a temperatura
e gus de trabaja En mas lees I eg cnc e mous diminue l
else un oo, ce su void mea y. e consecuencia sue a LMP

(o) El trabajo en un proceso adiabático

da variación de cer intra de un gan dal en un pros en e que la temperatura vais
A Ta Ty ola o tac de Ya Y pue alar como suma de as ape paras
th, 210) 1a pene capo camente vara l volumen y a temperatura se manten
constante ul slr mii En sega, vr a temperatur ya volumen se mar
tine constante eg à vol Gat Ps que acne Intesa de un qs als con
cuen únicamente del enga india de ls malus var e eres terra
(ol se pata en la segunda lapa de van de temperatura a volumen comite
Acer que capaci aia s independente del temperatura vación vale

IS ba

Puesto que I expan abit, s dee cumpli que q «0; puesto que A» 4 + m.
Se deduce que AU my van rs os vars obtenidos para AD se obten

“ar ar

Asi pues, aaj realzado durante una expansión at de un gas ia es popa
ia la fern de temperaturas esten entre los estados ily fina [sto es
‘etme que abi seras en un razonamiento molecular, ya que al ser a ener
neta percent aT. es esse que un varación de encía items ed à un
Cambio de lempertura sa proporcional ML

Para poder liar LF. 23 acstamos tacna a vorn de empesar on la
rin de volumen (ques ore), El po más mpuetate de pans aba (ye
no que necesremos más adelanto) sa xpunsón acaba reves nl que en
odo momento pin externa se manten igual al presión intra, Par la copas
béta reversible Lomperatras nal y nal reason mediante la expen

ve en

un

Est ecuación se deduce en Justfcoción 22 en a Figura 27 se muestral depcndncia
‘ania temperatura que la imp, ads a este puto tod Toque Inemos quehacer
pra cal el trabajo reali por litemae espa en sa expresión.

OS es,

ele AK y ssl enla E38

Justificación 2.2

sirena ups e la expr en I que president y fuera es pa expr

sion es revele, pur ue ls ross nem v eterna concn en toss etapa

rata rela condo el gos esgnde un ds pa Pra un gis ess cumple

tc dlls 6 7 on a mina argumentación da enel eto par un cam macro

pio) Po tanto, puesto quepa un pos atico dU = dw. pen sr
OS

esto que stamos corsierando un gs apodos sti por RI ride

66

Fara intra sta ere sevemos que Tes igual cuado Ves ul a Y en el
estado iia y sig a cundo Ves gal Valin dela expansión AS,

er a
CRETE
Ise a coniderado que Ces independent de la temperatura) Puesto que fi nx

re

olf

ue es ura variate de af. 4.

lustracién
Consideremos a ein aida rvs de 0020 les de Ar ine 3 25°
deste 050 La 100 L La capıad caren rola a volumes constate del arin e
12485" mal Ge donde = 1801.4 pat dela E 36,

‘Sededuce ue AT= 110K, portant, dea 3.8 tne
2 GAT= (0020 mo) (1248 16% mo 110K)
7
Obs que la var de temperatura es Independent de mis de gp tra
wore.

[Avtocvacin 2.5 Clear temperatura fale tajo rizado y ewan de
‘nema intra qe se pre cuando se expande sabático y eerseente amoniaco
és 50 a 2001, send el resto de cocine miles os mias que antes

Dieser

(0) Relación entre las capacidades colorficas y las adiabáticas

‘nae aha la varió depresión que e produce en un cansó abies re
Web de un gica Se demuestra en a Jules 23que

pv ons O
trea ración entre cpaciónds calais (vicente adi, de una sust
se dei egin

G

re on

Puesto que coca clar a prs constant es mayor que a capacidad ala
volen rst, > . ara un asia en E. 31 segu que

Gath ia

Ga

ra un gs eal monate, = 4 er Interpretación molecular 23, po loque
‘r= Pa un gu mls polatmas no Inst que pueden rota además de des-
plas Cy My yn,

ET

Y [1
wr volumen, Y

rennen en wena se
Term deu Mint ug al
Ft qe petaca má iia en

24 octsos annaAnıcos o

Justificación 2.3

Tndepenintemonte e ln se eae el proc, os estados inal y fa de un st
ma de gas idea ule la cación e gas ea que permite scr

Puesto qu se a demostrado (Ee. 35} que en un proceso ado reverses tempe
ratura cam de ora que se cumple ra

7 fu
+)

Cambiando las is presos tenes,
Le

de dote se duc ue = constat, cam sha indicado en tet

Las cunas de representación prs versus volumen de un putea atc ee“
sible se derominn aibiteas Una de esse musa nl Fi. 218 Puesto que >
na sahen bere mayor pendiente (9 = UV que la comtspondinte otema
Lo VV La usticación fis dect rence queen una expansión armes Mo:
e er hacia ef seman forma de calor ys mantiene la temperatura de manera que
Te presi o dsminae tant como en na caps ait.

lusteaciôn . 2
ando sc expand every daban ura musa de argón ara e que = a
10 Pa a doi des volumen inicial, pres ral era:

co Y once

La presión sl dun proceso notice en ques dla el volumen ela se de SPA.

Termoquimica

Ss denomina emoquimia al estdi el ranstescci de clo (pod 0 abso)
ue acompaña as rations químicas. La temoquinica es una rama del termdinámi-
‘Geta qu lector y contend comite el tema ys rasan uimicas don
Hug a nercambis de enerl ene el sema ye medio, Sobre est base, se pede ui
ra caloimetia para medi el culo precio sabi por una reacción y emo
Faena q mn una vaio de energie (lo ran e produ à volumen
Conste co urs vrai e ell (la reacción e produce à pres conan)
Inverse, ise conce 1 AU AN de una rección, e puede prdei el calor ue cS
capaz de pads naccon.
en nido yo que un proces que cee calor seca coma cxuttmico, min

teas que uno que abbr calor € Clasica coo endormi. Peso que la csón de
or implica uns din del etapa dl Sistema (a presión constant), pales
later que un proceso eruémixo agresión constant es aquel en el que AH < 0. Ive.
‘mente, puesto que la aborcón e alo provoca un incremento de caia, un proceso
endoemicn a presó constate tee > 0

se

MEK Peo: LOS CONCEPTOS

2.7 Variaciones de entalpia estándar

Nomainent se encuentran alas as vaciones de enti orspantetes a pt
«eos realzado en un cujuno de consciones estar. En a mayoria de nuestros sta
is conscremos qe varias de etapa estándar AM esla vación de etai
Be un presa enel que las sustancias ciales ales están en us estas tr

El estado estándar de una sustnca 3 una temperatura dada e su estado puro
Haar

Por cela estado tina tetra ido 28 Kc tana quo paro 200K
11 Bar estado etd del ir sito 800 Ks ier aro £00 Ky Y ar La va-
"ció de ena etna de un rain y un poes fico la diferencia ente la
“ent de tos products en ss estados sti y la ell dels eats en us esta
fm erty, todos elos una misma temperatur expec

“coma expo de voración de ena estándar, la etalíade vaporización stan,
AH 1 vain de eta por mal que se roce cuando ud gro à à Base
por a ga a 1 bar, como en

HOW HO GI 3, BEN + 40681 mal

Tal como se desprende del comunto de ejemplo presentados, se gueden dar nt es-
Undo a sur tempera. o obsta, por comen, 1s datos temoin e
presenta a 2825 K que comeponde à 2000) Miras ms duel contain
{Ste tet tados lo stos terms e dan a 5 temperatura.

(a) Entaipias de cambios físicos

{a variación e entalpi star que acompaña os crias de estado isn re ram
tye de etapa de train estío y edemas 3,41 abla 23) La nai de vapo-
an estar 40° es un mpl Oo el nta de fon estar AAA QE
Lan de ent que acompaña lxs comen de id uo, como en

HOW —+H0(0) AUTRE +601 Um

amo en ete ceso, ms ves cs comenene acer a ain de etapa ctndar
<a temperatura de transición cumbia de ae) además de a temperatura de tajo.

Busto que aera e una fon de sado, I atacó de entalpa sien
ent 6 camino reid entr los es estas Ete Ica es e gran importancia en
Fermequiic a que asegura ques tent l mio valor de SH". intepecieemen-
e de cmo se Paya clado cob [ean Lal de que os estados ina y nal san los
Irma Por ejemplo pomos jar seamen un li a vapa en un pres de
mac (msi ret Slo en vapor),

NE

Tabla 22° Ene Li y vpuizacin elta temperature de oración
Tante la Und

Tr sie Talk anna

i na m sas 08

EN ves ss 2582 os

Ko mis ES ms osos
4163250

He 36 om wn om

“Sper env mates la Sei dca

etapa, #

222 VARIACIONES DE ENANA ESTÁNDAR ss

en un proceso de dos caps primero un fn seguid de una vaporización del ido
restate
HOW KOM aH
Hoo —-Holl AH
obs: MLS — Mol ALA

Puesto quel ros la del comino indirecto e el mismo que el camino det, lo
‘eran de ella ba es misma en ambos casos (0) y poemas conc ue ara
procesos qe Hence lugar ala mia temperatura

Rewe

Una concesión inmediata es au, esto que todas as ena de uns pasivas da
tapa de Sbimacón de uno san e mayor que suena de vaporización (a una
temperatura eu

‘Ota consecuen de qu Hse anión estado e que saine de ena sin
ot proces reco yu coset ves den Air icant en el aro 2

RCE
Por ejemplo, puesto qu enti de opin dl agua 6 +44 KI mal! a 296 Ku
cad conderscin a ea temperatur deve sr ~44W al”

En a Tabla 245 recogen rentes os de mais ques encuentran en termaqi-
ic, Volieremos a encontramos cn las e vais lugares lo largo del texto

(0) Entalpias de un cambio químico

Vamos sudar hor ls arcanes de ental que como as raciones ai
a En un sentido ame, I etapa de reason estándar A" es a vanación de ena
pia ques rue cundo los rectos en ss estados sin pase a prodacis tam
Bn en ss sados estar, ta om en

(H.(9)+ 20,09) CH +2400) AM" 99084 mal”

{te valor estas ree 3 esc e la que 1 ode CH en forma de gas meta,
furs a1 bar rca completamente con 2 oles de O, en forma de oxígeno ais puro

abla 24 Elias de sición

Taran Prose Stato
Transen Fran a
fuse ol an
Vereinen 139 auf
Sun 2. iw
Mars files aro mes Nall
Die Sto > Galan sad
eatacon ETES) u
Amin pees.) Somos a) an
tonic xa ela au
arca deere Ko an
esc fears) ptos ni
aan Compuestos. 6) +0;(9)-900,f01+HOW,9) A
Formen Elemento => campus an
acticin Restos > comple atado, aH

SR PR ur ede SS Par aM men an

1

2 ex uen FRIO: LOS CONCEPIOS

ara your mol 00, como ditu de crono puro 4 1 ar y 2 moles de HO como
Sua ui para à bare yale nome sl comparen a ración 288. a
omis de un ración quico y una enti reat str eso que se de
wena ecuacion ermaguimia Una etapa de rección sand coresponde aun pro
ceso completo
ets puros separados (o cela) ess estados estar
saute pons separado (no mercados en sus ads ständar

Esceptuanto e coso de a cones cas en dilución, ls arcanes enti que
acompañan los process de men y pra son despeeibe rn la conti
ción da propi rección

es aposilco ames en sento ampli”, puesto que e una deci más presta
de etai de eun estandar debe aclara sigiicado del término "pr mal que
parece el vale de SH" Pra establecer un dei más concreta, comemos la
ren

2heBe 9360
La thés star de tri as en nr

au Sue Dow on
coe es terns ea era son as ets moles sin eos putos y
‘ict poner poros cefietesstegomeinos que parecen en a ein
China fa src propi

AH O HA Ha

onde HL sa evita molar sino en ep temperatura de atajo.

‘Un formo ago más atic de enpresa a efi. quee tl para alguna de as
esperes eles que deducemos (per meros e la prácticas consigue Gsrbiedo
era en a forma simbties,

O=30+D-2A-8

estao lo reaction amos odos (4 remplarund a fecha pr un sigo de gata,
feats cación enel formo

on Su “o

onde J representa las diferentes sstanio ls 1, so los coespandientescctcientes
«stequoméics dela reacón química. Para mues reac stos coefientes ten
los valores

yet geo

se que, por come, o cents csteqiaménicos de os products sn postin y
los delos reacios san negates La ta de can sing e define entonces según

an tal

m pure comprobarse sited ls ates de los certes tués da
des aneriomente

lustración,

aleación

MALO 20H, 0)

27 VARIACIONES DE ENTALFA ESTÁNDAR. n

abla 2 Enis omacón y cousin stndar de compas rains a 280K

ATEN) Some)
ener CU 1490 ET
Eur CG) iso
loa 0) Dee
eo Ch, as zu
Mano OO) mer “né

Los sete esupiotcoson
ve ra ve
sorta ue nap de ace
A = 2H 8) {Henn

iras etais de ci etindar ten un sigificado partly reiben name
res Species La enalia de combustión estándar AH” sl esti de rain s-
tar correspondiente 3 la oxidación completa de un compuesto gico à CD, y si
«compuesto conten C Hy 0,0 también 3 N, sc compuesto come tai Un
empl sera a combusin ea guess

63,0404 60,46) —+660, ( + 6H,0() SA 2008. mal”

El alo mead india que secede 200 de clr evan se quema 1 mol de 4D,
en coaicane estándar 2988) Se presentan algunos valores mis el Taba 25

(6) La ley de Hess

Las etais estándar erecciones init puden combinarse para obte a ent
ade ota resent pain Prime rine sc cl nombre de ley de Hess

la etapa estndar de una rec esla uma de ls etapas eständr delas
rusuciones individuals en as que se puede descomponer

Las eos Indhidules o Venen po qué poderse realzar expermentalmente; pueden se
resciones ipoteia E nico equi e ue el cojunto e eus química ste
culiao, La base trains est ly esla independencia de camino el alar de
"loque implique sunque se Pagan pasar Io reactivos a produtos pr rentes
amis ino into sempre e bie la misa variación de etal estándar.
{importance e e es radia en que permite obtener nformación sabre la er
iis de na cco tré que pued ser il de detemina experimentsmcate à
Bort de dats recnis de aras eones
A Á _——
Ejemplo 2.5 Aplicación de la ley de Hess
a ett de run esti de a hitogención do proper

CH CHCH, lo)», (a) — OHH ll

«12443 mo. L ental de acción stad de a combustión del propano
HH) + 50,1) —+300, (+ 4,001
65-2208) mol. Call caga de contain estar del ropero

n

als 24 Eps de formación estandar de
puc noi a AU meine
ser

Bon tse Wo, 0%
OS
NO.) ee Teer:
ml) ns Kal #27

Speo mars ela e

ro

Ena, #

2 EL RUN Panini: LOS Cons

Método Sumar restr a racine adas Jnt on ota que sean eesti para con
Sey la rección decd Posteaments, smi restar la misma maner ls ema
dar os acciones exerts. En a Ta 25 an datos adicionales necios.

Fespueta La secó de amsn que se debe nal es
HG) +10, ol — 300, (0) + 34040

ra rec puc sis ambi como suma detenciones són:

a Bat
PG) Hf) — CA) cs
CHI SOI — 300, +4n.0M 2220
HOW = ehe. En

na an 2068

Comentario Hoy que adguiir cits desta cl ques de un conjunto de ecc
nes termoquimics cuya suma abris sala ecuación problema

Autoevausiön 2.6 Calcular a etapa de drogen del benceno parte de su n=
apa de combustión y dea etai de cuntstión del ohne.
2050 mor

24 Entalpias de formación estándar

La ental de Formació estándar de un sonia AA ela nai estar de a =
“acción de farmucin de un compuesto grt de us elements en ss estas de rer
Gi. El estado de referencia de un elemento e el sado más estable la temperatura de
obj y 1 har Pr ejemplo, a 298 Kel estado de rferecia del nibgeno es un ga de
lets Wl del merci e mescro Ku, el del bono es llo ye dl >
año es forma blanes ntsc), nat una xcecón a et cea general de def
dt losetas de reecnia: e toma el str Elan como e estaa de referencia del
so a ue, ungen no sa forma tic más ett en estas condones ss
fora más reproduce del clement, Las etalis de frmacion estar se sen
como etais or mol de compuesto. La ta de Formación estado el benceno
quid 3298, pa ejemplo. se fie a rección

(oat) «3H, fe) — CH)
17651490 1 mal La eta deformación estándar de ls elementos en estado e
refri son nulos todos ns temperaturas, pesto que corsponden reac +
has delo,

hi
En Talos 25 y 265 presenten una cuantas nts de formació.

(o) Lo entalpia de reacción en función de las entalpios
de formación

Tericamente podemos considerar que una cc se prod aus del cop
lin de os rebtvs en sus lement yl posterior recombinación de ets para dar ls
Fredes El valo e la A” pura I cin gba Será L suma de eas etais de
Faescomposd” y formación Puesto que la “Becomes” es La ins de la foma
«ión. setas de ambos etapas son e siga conta (3) Por tnt, en as elias

cme,

co,

Tabla 2.7 Oros temoquimcos Benson

Gore HT
Wael)

wo an

mc, 207

ce, 6

CO

pec ema maine Som
Pre

228 Lara 0€ CORMACIÓN ESTARAS. 7”

Formación de las sstaris tenemos suite información para calor la nai de
er ees, zn

Son wm

ande c esr las alias de oración de ls especies que patin en a it“
‘on san muiitas por su ccficieneeteañanético.

Husteacién,

La cra de sacó etn de
ZU, + 2019 — HOHEN.
Se puede cae sein
(A MO, AA eh
2 fat, D 231° 0,9

2 (18778 0 (12640) + 210025) Am
2334 met

La expresión fomal det Es 42 pra una ro eta como a E40 es
aw Sener al

ts pie voa que esta cspresón reproduce el sao callado en anterior Hus
trate

(b) Lo aproximación de los grupos

Enel aportado anterior hemos vito que as entapis de even estncar se pueden bte
me combinado etalis de fran etd La cusión que av lntcanos aora es
‘Sac que obtener ena de on part de ts de a estructura elas espe
SE En uns respuesta ri ramos que descompone ua eta de formación en un
mano de rontrhugans de os stamos individuals y eaces mo es un procedimiento
termadingmicomente erst. No obstante, en e pasao s han tado procedimients
rimas e Cie bastos en ls etais medias de enlace IAB denis
‘ovo as ena de pros asociado rotura de un enlace Specific AB,

AB) —+ AR

No tante, este proedimento es atoiamente impreso, en pare debio a que
SMA ex un valor predio Obtenido en un sre de compuestos paresis, Eta
Gore tampons diesen ente hôners geome. que presentan los mismos
Somos y nes pra los ques a comprotada que a ena de formación on Ni
ficathament dientes

‘Un aproximación en certo modo mis rec es conser que la mou et cons
tri a art de grupos termoquiicos, tomos o gupos Fes de tomos earados pur
No mens on otro ds domo en (a) y (5) se muestran dos ejemplo, La etai de or
Traci da compuesto se espesa, clones (por L menos, aroimadamente) como la
Soma dls contribuciones asadas» tos o grupos temaqimios en as quese put
‘ait col, na Tal 27 se presenta una la de valores y e el empl 265
sea el med de trabajo, La ala 27 conte tmbn Informa sobre pci
Eras que en una primera aproximación, pun considera tambén acts en un
senior.

na

api,

2 gum

3 E
ES B
3 3.
E E
TN
Yan
4
EU

7

2 EL PRIMER PAINCILO: LOS CONCEPTOS.

Ejemplo 2.6 Utilización de la aproximación de los grupos termoquimicos.
Estimar la ema sin de formació 29 K el eran en sc gas ase ta
Método Primer, dent o rupostermoquimio presentes ala olla y ele
signa e corespandiete vr det abla 27. Para obte a etapa deformación del
Fei, se deb url eta de condensación de vapor, que el contaría den cn
tapia de sapozción e quid (120223)
Respuesta La dscomposc de Ls mike en grupos s representa en (Eten des
grupos OMIC) y auto gros CHC: or ato

A” (Eh 9) = 242170 mal + 1.207 mor"

Lane

La ent devoporizcón de hranoes289 L ma (abia 2 ai,
AH (CH 1 = 162.1 mt (28d ab) = 19608) mal
alr experimentales 198.7 mo“.

Autoevaluación 2:7 sina ental deformación sins dl 22.mcigropane gas.
Freaszume]

29 Variación de las entalpias de reacción con la temperatura

sentais tir de muchas rent de inert se han medi a diferentes tome
‘ata deiendose azar ets dos cando s preter hacer un esti ermoguimito
ro e es restines, No tante, und no se done de esa información, la n=
tala de eas estar a frente temperaturas pueden sima apar de asc
pride calorias y dt aa el etapa een a una tempora

Dea fe 27 se deduce que cundo se caleta una sustancia ee 7, Fu ent
var desde MJ

min nme [gar “u
Sch cancer que ene inte de temperatura de tubajo no se ha produc ir

ign cami e ae] Puesto que eo ecuación e plate acaba una de la sans.
frac prtripn en ran, ene de rección eständar varia desd AM) hasta

aras f'aczer us
une est ern en spas eric ma ee rod nac

en conicnes sind, ponderado po fos coke sq que agrecn en
Ja ecuación quis:

ace Een De ua

Roma
RN wi
aA oc Kh i. 210 fn rs prince
ee Soa DCE pente fe btn, po mc ent
[Sarre eo se pet col Gen 27 Ares nie
“Gos tous cer aaron tempest sv ero ria mth mem 2
Sn cern pet en en co oper oa empero
te

Tomporatua. 7

led itt Cu

dei cn ere dea sac ni

(crv de rinde semi

ros CAVE 1

(I _—_ AAAAANHH——KA,
Ejemplo 2.7 Aplicación de la ley de Kirchhoff

La ent de formació estándar de O gas 3 298 K 28187 4 mol. Estimar seso
2100 utilizado ls suits valores de la cps calorias melas resin
Costa MO) = 3358 JX mol, (1: 2834 3K mol 0, (12037 14" ml
Supone que ls capacidades caries son independents del tempera,

Método Puesto que AC Es indpendiene del temperatura en el itera Y, a la ae
orale a 8 ae (= T) AC AL

PORTANT DAC

Los pass segui serán, sabi ecuación quimica, ein ls cette
mens y cc AL. apart delos ts

Respuesta 1a rección e
OH

per baue
" ACC [LM HC“
ITS
Stayed
en ARCO 20182 al 695K) 6894 mo)

Autocvaluasn 2. Esimar la nt de formación stro del icon Haida a
AG a pri de os atin a Tabla 25 dea Soc de dots delia el i.

65 4 mor]

—————— 2 A AAAAAA<<

Ideas clave

O tomates 221 Pines indo CI tna exanin I vii de envies
Terriers Sethe is) amos
Conceptos básicos E función de estado LC trabajo mimo y proceso temperatura 22)
" Primer Principio de hab

gm Ho mn
ae definición de calor 2.4 Transferencias de calor 1) entatpie
orne Era dina emo U] san de nia y
Ema suas Trap yee a “Simoes
2.1 Trabajo, calor y energia 2.3 Trabajo de expansión oe D relación entre AU y AH
Eu E trato de nó 1 Strie pré O paco
Eb E eme KR reson contre
5 y DRE fes O pación air
5 lr pre mico Ll espns coa o cuca cies Spal cui
u imite (pared) adiabático sion cie je} a ccs Fark sn
de peana campal © or ¡calorífica molar I variación empirica de
ee E mece © Gnade rei
1 interpreta ae epa cd recom ene pactado

e apesar ER : ore
U movimiento mio reverse (2) pci caries OU

16 2 ES PRA PRINCIPIO: LOS CONCEPTOS

2 Procesos adiabäties 2.7 Varacones de entalpía

FI veto nun proce estándar
diabólico L2 variación de etapi
LL varie de temperature estándar

feta estándar

ES emai de vaprizacion
Estar

D entaipia de tansiin
Sinne an)

LC adición de raciones de
lis

Variaciones de entapia de

ces opuestos

2 1 Entiodescacción
tira (MIP)

de compota al preso
‘ioatico

17 razon de capacitados
oies

a Felación presión lumen
Shon paces adie

Tui

Termoguimica
LL temoguimies

[EI ent de ele media
E grupo termoquimica

1D ecuación termoquimica

LA Ecuación química formal

a coeficientes
tstequametcos

7 emai e combustion

129 Variación delas en
de reacción con la

Snte temperatura
Tey de Hess LL eye eat ea
pentes de as
28 tapis de formaciin Emi de reattdn con
sind À temperatura
> Enola de formación

Este la

I estado de referencia

E eambinaein demas
detonación

Lecturas adicionales

Artículos de interés general

EA Gisason yA. Craig, General definitions of work and heat
in thermodynamic processes Chem dc. 64,670 (107)
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thertchera equations J Chem, Eau 67,783 19901

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sation. J Chem. Ee 68,41 (1991

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heat epacites m tens with chemical eatin: the te
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Clemens American Chemist Soc. Washinton 1900)

CODATA Bulletin 26: Recommended key vals of
thermodynamics. J. Chom. rerma 10, 903 (19781

Ejercicios

Sir ms ci par i psn ie Te
e a wm
ee

23 0) Er ut eso pa on un mi 183
tee Tee ein nein
toms

RI Or din ei ur sms de >
A TASA
Sums

22 avi seri oe pr dS
a

Sal nine sd pro a
Pe ehe

Ea Serena ma reat rl ep mt
Bee ota ser tries Uli loin
Suntan co pren 10908
Sra serena pu

20 Satan coca asis ren tt
ande et bea Ce rent le ar e
a tence ap era
cin a em

a) Uns noi mt er in ica
rear
en hel a en tron id
ecm age SUy ala eu po

21 Us mia 20 see ex ate
Fe DL ou Dreier e sms pain
me YE een team ve
Sr Gr ey ds o.
BEI ina mind 0 e se eri pc
vos acia Laso
E ci wine car hs 20 A
Penn

Te Va men 20m à qua dam Ge R
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32 mu $ 50 de ta o o 12713 SD.
a megs ge ci o
a ede ccna aa be hor rt
nd Gant aj mia an
ehem

2209 as ma de 658 e ln ALS Ge
ee
ee eas an ee moms tem
Sitcom 251 a ae x te ta no
Er rbd

27 0 6 a corn ii ide 528 ama e un
Ed ee manage e ante
at cas wenn ps

2.2 (En un comen ti reves de 177 ad de un
is ial 9 273 Ke slumen de gos se ede ha 0228 e se alar
iio alr wen este poe.

128 (a) Se condense area y revusiemente una must de
1.09 mos de HO (apa Tina OO a nta de vapors
Sinto de aqu à TOD es 20656 mo Data m UY AM
28 (0) Se condeno iémie y reveslemente una muestra de
200 males de COM () a agua hi 368 La sta sara
San etn de agua à BFC es 369 m. Dia AU y A
a ee pce.

2.9 (0 Se ea cic una tr de mages de 15 de mas en un vos
au conve dodo clits ii, Clear e aba salado go
fh esta como restado dela tac. 1a presión stra e
omy tempera 250

2340) Se cer o e in de 50 9 demas en un as que
ontene cda iio io. Calar e tajo clado por et
Siena cora vetado de le tacón. lo peón nase &
‘atm tempat 280

2.10.) Car eco meet gate tarde 601g de sg metal a
ET

21010) Care cr sao par foi 3004 de uta metal
21 la crap de fin e pots 2304 ml.

2211 (a) Sea vito que alr de E. ara una musta de un gas
ideal ai com temperatur descuido san a expresión GUE)
207 + 03665 (TO Calor q, AU aH para 100 mal cando e
“veer I omprtura de 100 mol de gs ese 250 hasta 200%,
(ia pred cosa, a omen constr

2.41 (6 Sen vto que lalo e scape a pein
Constante pr una nuestra de un as ies war con a temperatura de
Arena con o expen € UK 2017 + 0001 (TE Calar y.
IR a0 AH para 100 ml rn se incrementa la temperatur de
100 mol de es ete O usa 100, a resin stan 0
2.42 (3) Caer lau Ao! e on mues de argón de 1209
quese exunde soe y item à 27316 K dede 10 L
Lente

2:29) Calar la temperatura fia de un must db de
Carbon de 160 9 que de expande esse y aiabiteamente à
RS Ge SO at 200

2.98 Se dj exa rere acobiticament uns meta de
do econo de 2459 2100 deste 50 mL Ka 00 ¿Cuál
213 I) Se ja cp rev y ascbiticamene na mus de
gel de 21294230 dee 40 Rats AU (Cl et
2:14) Calva presi fn un muestra de sii de an
ue se exponerse y obiamente dde 574 Pay YOU as.
{en lumen (nad 20 Cana 9 1

1 2 Parce panne: LoS concertos

2.14 (0) Caled gcón ial de una ms voor agus que
Lean revere y saben dese 873 Torry 20 mb ia
{ren fin de 39. Conse 1.

2.15) Calla rió Sa ra mue id de bors
289 6e musa ques expande reses yadabstixmente deste
na eer al 278 Kya oler de 10 Las un vl
in aa de 201 Carr ya LA

2.15 (0) Caer pres na de una must de vapor de ng de
1.9.6 mas au Cande rer y émet dese uo
Vemperatua in 20 K yan sumen de 1.0 asi un san fo
tale ADL Corea 7 1,

216 (a Callar sta de fomacón estándar e bano 3250
Bar de senta decos eta

2.6.6) Car a nai de oración estandar del heno 2
‘par des eu de on estra

217 (a) Cuando se sumisa 29 de nega open conste
cn forma de alor à 16 moles de Ar lla temperatura de a musas
inremena cn 255. Cato paris eos mono 3 vo
tomen y pen constats el

2.7 (8) Cuando se sinn 178 J de era 2 pein stan
cn fra de car a 19 moles e an 35, temperatura de a oeste
= iement en 1 Cala la apres eas moles à
volen y pen constants de qu

2.8 a) Una mcs e 5 de un ida se nto desd 290K a
DER rei cosa extraen 121 de ener e foma dec
for aor gy AH esa ain clica dela muestra

2218 (6 Una muestra 6 205 9 de wind era este 288 K à
275 presó constat extrayendo 21 de enga fora €
Tor Clear y Ay etna a apc cli ela must.
249 (a) Cuan e clentan 0 moles de 0, una pen cortante
de 125 atm su tempera se ners desde 20 K à 285 KS
endo que la epa is mea apres consume 610, &
294) mal! ska y MAY

2.19 0) Curdose asta 20 moles de CO, a ua pres coste
2128 atm a tempera se ernentn cese 280 K a 277K. So
end que la Capac ela mal pen constate del O, e
BRAS alcala q ay SU

220 (a) Una muestra e 49 rls de O, cue bent ou un
Volumen de 0 La OK experiments ua spas a ana
‘he pein costar de 600 or hasta que evt s a mig
id portes Calta A OH presó ral las es
essaient BOT

220 (} Una mur de 50 is de CD que niet oma un
tunen de 15 La 280 K pce una expansion ait cont
rape come de TOS HP has que volumen set
‘ie por us. au AF AU AN La ren ral ga o
nec 78510)

22 (9) tra mast de 20 moe de un gas ita 2 200K 200 at
e comprime revel y locamente fat quel temperatura a
fancy os 250 À Sendo qu csi elo mal a volume
tue 5273 JR mal, cal m. AU My pein ye
lumen ras

2:21 6) Una esta de 25 males eun gi il a 220 y 200 Pa
Se comprime reves y adabiicamene Pt que la onpratun a-
ana ls 255K Subd gt u cpaid cria ara volumen
erful 2761 mo, Cta A My pei y lo
2229) Uns musst de 10 mal ga on GK quese
ven 3325 a y 200 prima uno ean adi e

‘ere hea ques ees die 2280 ar Caer volume
11 temperatura fis y atajo resido en poc

222 (0 Una must de 15 male de étalon, = 208%" ma
ue secta 3 2904 y IS experta un Capó ait

th eel hasta que se pá mane 170 44 Cal ln
men y ltemperatr Inden ya rab razo ene pus.

223 a) Estimar a aan d volen ques race uo a

feta 80 Kuna muestra de moi de 1 me wen que sá
2.23 (4) Eximar arin de vtr qee produce und e

Testa 100 Kuna mora de ero de 50 en de vola que ed
imparta amet

224 (a) Coriteemos un sena formado po an ito de 10 em
feces enel que ha trio 20 moles de O, (que e cons

‘eu gu idea 3 2° y 10 at Se da expandir ls bia €
freerslemete conta una prin conte LD tm Callar.
aU, My Beste emda sta ovio 20cm.

224 (0) Consrenes un sema formado por un ét de 22 en

de sci nel ques a adi 30 mies dO (que second
fags M à 25° y 8210 Seen evga gis and e me
Nesblomene conta una prin constr de 10 Pa Cle q
I A né Emol se avo 15m.

2:25 a) Una muestra de 6 gd or e induce en un vente
3200 am y 28% y e dj eur abate y arre
‘nee hasta 10D at con una reson cose de 100 a
clar temperatur ral armada en cta ao.

225 I) Una murs de 150 de geo entre en un e
plete 2200 y 200 ye dj xpardesdubicamentey ll rer
Sean ata 110 Ma, () ot na presion constar de 110 Pa
{ora temperatr tentando

22614) Cesta i tene una A,” = 2604 mal. aor
‘iy a0 condo vota 950 ales à 240 Ky 750 To

226109) Cero fido Nene una AH? = 2201) mol Callar y 0
[ify undo se vapoan 075 ks 260 y 765 Tr

22748) la oil de formación estar del cuenco 6
2 mar Cala ero econó sta

2274) a eta de formación estr elena 15501 mo
(lear rata commun sana

220 (a) Cat I caia tir de a rección de rec
Ge even à esa Siendo quel ela de combustion cs
Arr dt opener ADD mal

2.20) Cr icli dar de racine Hagen
ten a Data bend ue letal cti SGD
utero 2 m.

escrcos

2.29) L cta de csi etn propane es 2031
Amel à 25 Cael ental de man el cipogao con
esta nformación venais de formació de CO, y HO (el Cae
ae capo de ment e rap à proper steno
ue etapa de formación de ropero 5 4242 mb

2291) A port delo siguientes stes, cla A ol oa,
DA

USM + 90,(9 —+.9, 6963 HO)

Aye stout al!
mau 80,6) ame su mal!
DR — 1060) Ar Leur
2.30) Cr ener nern deforma esti de acetato
de met qu, siendo que suena de formació estore
Luna
230 (6) Cata rea ema efomación etn de a we
‘Send ques en e formación enc ITU mer,
231 (a) Ke temperatur de vna bons oie inert
1617 avr crei durante 7705 oa crient 6320 Aca
teu fant de 120V Cl une de calcio,

23 (La tempera de ura bombo claim se temen
FER alce cre durite 225 sona crite de 286 A mea
ana fuente 6 120 Caca const e alain,

232 (0) Alquemar 10a e state, Cl, en un ons alo
Fine a temperaturas cemento 08 Caella comi it
‘Sint ¿0 inert de taper se prec a ues en
lier cma conos 10 mpd e009?
232 0) ver 2 mp de axe A nun bo al
Pina. tepertu se erent LOS str costae del
‘rnc. Ou creme e temperatura se reid a ams en
‘est e ls mismas codos 138 de feo, CLONE
2.33 (0 A quer 032129 de los en una tonta cabin,
aya costat ea GH" temp incrementó 2799 Cale
or (la ento d cans mb est, () a reg inter
de combustion estandar y 1 era de tración tar delo
sos.

233 (8) A quemar 0275 de guisa en una tombs aim,
Eu constant en 637, l tempera se mrement 968 K Cae
{ol eros de min molar ind, a ola tr
ide combustion etd ental de loción nd de
Ju

234 (Coat enti 6 din estind 4 490 6) en
gue a put de sent de Formación de al y Lion
dsl dl.

234 (M ar 1a eta de dun estar de Age cn
Aa a ar de ls era defomación de Sl y de los los
En hé ba

2236 (La etapa de descompaió sede del compo amano
TNO, en M, y SO, es 402 ma. Caleta eta de fuman
inde NSO,

2:35 ( Sabiendo que beta ombusn estar de gato
SA mat la de coman 3641 mo, cla
sai eto amici at > aman

2:64) a mos de un zea Hip scr) sde LC
la een tras en foma de cbr cundo quema un auc en
sire A ue tra pi ct una persona de 68 kg se cosa
que 256 den ea progra or mea apr
econo wate?
2.36 (0) La ma de un fc patilla de ges es 25 9 Calar
nc Boras en form e aor cando se quema un pasta en
Se A que aura para ar un pensara de 6 9 se ome
Que 250 dela eta pronom or la pasa es apache.
ES)
237 (9) la callo de combustion esting del as propos €
2220 i mn yla rai evaporación rd de propa Fa
pes 2151 mal. Callar aa eta essay (la eri
tera de combustión estar pogo ito
237 (8) lo ere de combos estimar de qa butano
781) mol yl eta de arm estirar e aan io
2100 ma!” Car Is iio xa) energia ner
So coma csi e propane lg
£238 (ages as pues recon ena forma O = Dich
‘ier ls ent eures year ls raciones
como estic endo.
CH 9} + 20,19 — 0, a+ 200

ae su wot?
200 +1,61 = — CM 1 an mar
CEE) AAA 39 mer

2:38 (6) pesa as suo racines en fa forma 0 = Ty
[untar ns ocios steamers y easier ts rss.
‘oma nein 0 end.

DICK diamante) — Cl rs)
Te + — +3 ROG CO, 0

AW? = laa mart

AHP nom"
(13106 + €0,6) —+Fe0,61+ 0000)

ur «359ml
1239 a) Unia seta de min sir pra tr
ts tinge de ls gir recon:

210, Ns

a HOG] — nc 6

239 (Ur ets e mación sta ar cael as
as ended een ches

bo icaprano tg) — = proper fa

AC La) +01 (99) — RC + HO

240 6) Conca reasons) [data sont deter
ir) AR yAU ar ease, A pare PO y HO
la odo 298% Soper que tof os aus sn els

MR, +, — 2104) [SHE = RRA mt
2}21, +0, — +2406) DA ot
len +0. — De 2 HO)

12.0 I) Cons os rescoes 1 y 2) dados conti, ete
tine) ay AU" pas warden (D AA pr MI VO
{or a 296K Separe qe tos ls pss sona
DÁ An? 1529649
12121, +0,19) —+ 20401 AAT = ma
GA 0,4] ne 2MO

so 2 da PRIMER VRINCIMO: LS concerto

24 0) Cart a” deta exon COMU) +30, 6)» 200,
AMG AU? = “123 Umer 888€

24110) Carl AH? delatan 2 CMEOON (+ 170,01
170,1) EH AU »-7727 mal 288K

242 (o) Clas etais forma sr de (KC, 3
pri dental Forma del CD) NO, 6} par de ls
Ents de fomacón de CO, y ON, juntamente con siguiente ne
formas

2800, — + 2K) 420,0)
ig 0, g) — 00,
242 (Clea etall de rm ena de DON) a
ti cla rap de Forma 6 NO dae a eb 25, tan a
suet nome

TT +3) TN

248 (a) Uta Ya nformación recogió nl Tai 25 paa pet
la ena de ri einer de roe 2 NO, a) — D, Ga
10 apa eslora as.

£248 (0) Ua la informació eos ene abla 25 gara reco
la ento de rección estanca de roces 21,1) +0, () > 2160
310° gat desu loa 25

24 (8) A or els tos de a Tabla 25 car a y AU" à
lo 298K 379K dea ean lao à 0 > CO +H,
[gh Concer qe tasas capote caries son costes enel
ie e tempera de tato

an = sau mot
air scans Wael!

2.8 () Cader AH” yal“ 208 Ky AH” 348 Ke rec
de roger de tino [at à pat d o ts de np
A cms pacs nen dela Tas 28 y 26. Cons
ar ue todos sepais el on trans tena
de empeora de wat

245 (a Plantar un co temo pars call estalla de
tan els tores Mg" lizado ls siguientes dto: ent
de soci de 16221 ma napa de apres =
ond nat dl Mg 2646 ey 1805 A ental de ac
Sn de O, o), e2418 mai" eval de gonna de lactones e
gl -278 el na de dan del MOL FL, 1808 1 mar

tal de itn 66 Cg -2697 mt

248 (0) Plantar Germanie pa eel la etapa

tacón delos hrs CP tlzando los gets datos aa
‘esas del Ca + 1782) me rats la pimen y seg

(longi st Ca (0,8697 mal! y 188 mal oma de
"porn e ro, 3091 mal ent de dicción dl,
49231 mo; esti de ara de ceros cd Br, AL KT
tn rt de dolo e CB, (1031 A mol" ena dei
Art de 397 vol.

2.6 (a) Utica ls grap temoin de aT 27 par estimar
la ental de forme eta en as gos de a) Cohen,
iz Adecco.

246 (0) Us los grups termoguiicos de Tal 2 pr estar
‘ena de emacs car en fs us ea 22. tinta
na 22-dimetipropan.

Problemas

$ no e indica I contrario, apnée que tos los ases sn dese.
Tempe encuenta que at = 01328 br Sino e na lo contara,
los dato termos sedan 2995

Problemas numéricos

21 Gael tebe que se reset paa elevar a tempertur dl
red una cs de 20€ à 25 Spon que a ca conte 6D n°
ere quese atar como un asa até. desa del are
16 121 fg m? a PC Cael AU y AH en el procs e ln
sare

2.2 Un pomano nudo pace ado de 10 AU e lor cats dí
(mo rela es shad metab, Sn sep human fc
tema ago de 5 1 de mas con I caps cles el
ou, gut increment de temperatura expetnetarae ver? En
teat os ups nae sn tens SU yl era de
la emu der eis purs de aun ¿Qué mas de ag deb
paras nd pr ques mantenga costat a empratu del
cont

123 Cannes un gr el conter an un id separa en
‘aa compartments AY 8 par un Eno aabit sn arnet; el

Cumgartmento et en contact cum un ba de aua que o mani
ea tempers coste ment E == 300K = Y 200,
Ly aye n= 209 aces Se sumisa car a Compartiment À rod
indus an drslaameno reves del ola ac eee
to quee valumen na del Compartiment 8 10 Cll
Ai restado po gs en parent A 9) AU de gs enel
Comento (0) pars el asen Ue gs en À y) apse
‘lassen Sagan ue Cyan 2001 ma.

24 Uns musa de Emol de un gs tl monotonic para el que
Lu 2 se amet oo dit e a Pa 220.) Determinar a
temperatura en 1,2 y 3.9) Coker qe AU y AH ar caña eta y
para eo compita. se ue ble un esla numero à
Fast elo nformación ds, srl pasta ano 4,007.

28 Un que de 50 de dido de cromo sli se deja port
‘nun reci de 100 em even mantenido 2250 Clube
tra end cundo c salen Se ıpande a) sttrmamente
contra ura pen e 19 am y 0) temic y cen sta
mimo alan que e

24 Se akenta uns muestra de 1 mal de CO, at 80 ene
pera a aque se dsmone B elemlaniento se aaa en un ce
Aa qe et dotado dun mba incite sado sb ei

Postes

Cale el ab resido en la descorpesiión completa dela
ss tm ¿Que tajo se abia raid en gar de tner
Ueno e nde bis ado bier la ósea

22 Un run uoroceton de masa molar 102 9 mol" se induce
un reee calentado tant nap de 65 url
Tide ha TC Depts e haber arco el punto de bale
‘nob que la lación durant 860 5 de una orient de
232 À siria pu ur fee de 120 producía evaporación
de 38719 de muera Car letal (tal era inter
radeon,

28 Se ena un ter meant porn de mear ito en
a pnt de colin noma (812 cu umn de gs e necesa
Formar parir e Fin. o prin de 100 at ara are tb
eo 3258 e era en foma dec?

23 a api colo mal dear pode crias, en
interval de tempers 29 K a 400 K mediante a expen cmp
a GARE ma) 1433 + 01272 (RL ls expresar coesgon-
‘der al y, (9) e proprio ea bad, Cala len
tapia defamacón eto dl co à 250 pa desu slo
FEAT

210 Sr nous una sir de ana de 027 9 es (0)
En un cnet ys quem presets & cero en ats. À
scenes ela nin a tempera eacemers 0310 KE
tn exeermento lerne rsa psterarente esc

neta combs de 225 de A bean, cua ee Inter
ide combustion e 225 mo", ova un cemento de 1940 K
Escalera ner de combustion dea ost ys ena de
tormacón.

2.11 Se ni en un crio eral deformación esta e
rte bie enero y se ent que ponla sac
CACAO Er à 2 CH hb AU (5) = ROW Waar
la coneganciente estas de en yest ent oma

‘on Sar que ter comput 80K a capacidad cari
‘naa pres constante dl enero iio es 140K? may 28)
mo on edo 90

2.12 a eta de consi sta daa 6 4641 nr
A la me en porro ces [peso es

es por al e encaja en fra e cl) de ua ic 2e
Fica Ge con len ua His atc de sat 40

tose?

a

Problemas teöricos

212 Trend cn sento a infomacón estada en Fig 227. y 50
Posing gus 5 omporta como un gs dsl eal: ea
ti de motel e go lore en me) sente en tema
su voten en os estos BC el aba velit steel gas
nos cams ACB y 88 [aa esa sbr eo ro
eater AR (e) y y SU pr cu uno els rc cam Tomar

OS
.
a
3 | Norma
H
“re a
GE mw
Volumen, vi.

2.14 Cir un stem Se ea dsd el estado Aal ide Ba
través de Canino ACB ea fi. 22, sena absorb 20 en om
fe ae y reac D de wad a) ¿Que cantina de coe bare e
Sistema ala lg del cam AD relia 103 e vabapo 0) Cuando
«sita vive del ech 8 aA par e cria cu, tata re
nda sor tem 520 4 En ste procs, stem ae o
cede clo? Y eat? (SU = U = 40 J hal el ala ao
specs AD YDB

Volumen, Y

2216 Demostrar que el valor de AH par un copan ada de
dsg das par sel po integran de i= Vp ar a
ine ar uta ease aba rre

2.16 Expresa ajo alzado en una grin een set
the de on gs de ven er aa fan de vr rec y
«corts una elon e ab educó que haga a spreón glo
Pl intendente de la rauen e ps Clare aaa de una
ann rie reverie orga de oterma cia desde Y
a”.

2 2 EL PRIMER Paie: OS CONCEPTOS

Problemas adicionales propuestos por Carmen
Giunta y Charles Trapp.

217 Dee sublet en 198, los res an rei la
‘eno de mac messen químico. les tha pre
sentado rstemene aac dels nt de menden y de
Formació tra del sd oso, asados en mis al.
métis MP Klon, SM Pa VE. Pots, KE. Tan y AA
Karta, Che. Thre 28, 112 (10) En uno deis en
says aon que ene term especia de combustion estando
SRI Lg" 278 SK Cul AA y SIP dC
248 En un etude matin de Di, [LMP Core AS. 80.
SM Yo Foral, 2 Or. Pra 28,137 (196) e
cin su entabla deformación etnia pan de siguiente
formación
(0,0, » 0, ame some

AY = 8006 mar
La) DH + 3 fay 401) —+ DO, (o. 4040) + EH al

AS 2 094018 mor
ECC

Auen san"
Determine AM" (Oy a par de ss aros.
249 Sears e ot [PY Set, Pit, A. ion. . Gut
YUL Rasp, J Pr. Chem. 96, 9947 102] dan 2° para
no sere de rack lios en Ls gs «oración que api»
the actos de pros y reses de audsen de Marcos.
st formación se pude coin’ con due msi ve
cos pre eleva nas de rc de poses fragment
‘Ses de tes ai agen less cotos y quen Uh
agite cojuo dedos pura aer ls eras de ración
standar de espe esos del ae! er ut) 4-44, >
See BAC, CA O4 (to, — Cl à CH,

Ci OCH eC,

SHE Momo AO vs td
220 os rails sg an impnanes Internes en 1a com
in y 1 quina ature de fs Hosur Cohen Ra
bende tabs e guys temequímios de rain suis en
Fase gre. Chen J Py Chem, 96,002 (192) Propone ello
de cli deformación a part de las suits cas de doc
‘in (SUP) de eles C-H prima (BICI, 4205 Y mar
cundo COCA 4108 8) mn teo, (CCIM,
3983 A mal Estimar AH de 1) Cy OCH, y 1 Fy
ANA encon, 12 Wea
221 Alena) sc intermedi eave en la dames tm
(ade iur de sio cora et iano (SH) ye sano SM Mot
ff ok (HK Moto, KE ome y RW, Car, Py. Chen, 95, US
{Henn han pues 4° GS = 6274) ma. Hi)»
“3434 oly SA (SH) = 03 mal [CC Horo (985K,
Coie sents er ds gutes tacos
E)
WER — SH

2222 la stoona (SM) y el loo! SOM) on especies que parecen
er mportates e a iin de sar (SP) Ets Specs Sr mu
ho más dices de maria que lo compuestos carbons hama.
os. Dating y Steel CL Dating y 8. Scheel, Phy. Chon. 97,
120 193] hn paca es sun valores te rias de cal:
vi) endo meinte al computacional A" SO =
2983 mot” y AU (SO) = 2824) mar, Calor las sti
nde des Suns esos

(015mg) +40, = SO
(US +0, —— «SILO 0) +00)
[OSHO Sl,

tee ue 8” So = 4343 mol CRC mo 805.

223 Se seine os press prés tom aqueos que compe
la condón pV" = € sento Cara conan En un experto se
gras 00 mol e macs e sie” desde 1.00 to Fast 100 ar
12 29 meca ds combiacanes rents de oe politicos
Fest (1 leando à volumen constant asta a presión fi
cuide un stoner coste, 2) compr at
tis hast owen fra sde de un enmieto volumen
uretra Daj ess paces en un daga Vientre
valor dem pora a una de seas en cda pcs Caer 9.
SU y A poa cas una de I etapas y ws cospondiertes ales
as para ambos re, te que el poes tle puede e
la en un una capa Sama eerie Sagan que ee es
An gos tic con,

228 Deu suites ciones de rajo y alor coespar-
tes un process prc evt que cumpla cación ge
ele €

“ar

eaten tel}

Mota que ets ecc rede a presi cones pra

2225 A pat de 1 tas de combusión de aos dea Tabla 25,
e metano a etn Comprar asa qué punto se uk la cación
39? = Ag mol Y y hallo valores numerics de A y Pres el
‘ald AH par el dan compara cn eto conoció

2.36 S compró amoniaco cn un monte ladra desde un
a nl 20 y 0D A asta pin fin de LOW Du
Fane reo soba or agent als

pints 0 652 we 94S no
VILO 125 108 096 use 072

ns
on

un
a

(a Se ata de un proces poto er Poles 22 grade
co de roces page eas ¿Cueto ok 7 ae el
tri reed street amoniaco) ¿dle a temperatur eal?

— >
El Primer Principio:
las herramientas

me >

23 Rencidnentre Cy G
Ideas clave

Lectures adicionales
Ejercicios

Problemas

do cómo se estbicen rime err dires mages de un sistema. El pec
meno ques tio esto tose nl ctenci xperimeta de que o energía tea y
fo etapa sn Funcines de std deforma que apcond os conseources mote
(us de esto pued, e den un serie de relocine entre herbes Se wre que
despacio moy tl de lo temoin el posto de que una map se port
estu ndectamente mete lo combiroció de un conjunto de medidos de otros
‘magnitudes, Is ones que se doen os permitnn tontitn stur de cut
‘Sond los goss y ser una ici cuantitativa entre ls capa arios a
sen y ole constants,

Ent Sección 22 denis tas funcions de estado como ques propklaes que son
indepen dea forma en que se preparado la must les propiedades maga
tudo} pueden conside como forces aries, como la presión yl temperatura
ue deter sa de stra en esa a energia intra yl etapa sn dos eje

plo de fucine de estado preto que dependen el estao acta e sitema y son inde

edits deso histo previ Ls magnitudes que dependen de cómo 5 a alcanzado,
Fest comen omo funciones del min. Ejngls de uncones del camino su el

op quese na ar anar un cado yl energia anti en foma de calor
No poemes dec que un stem en un estado concreto pose trajo a. En cada
prot, la nera tasers como taboo ae est relacions on el camino eer

oy con el esado de propo stem,

Funciones de estado y diferenciales exactas

us roiedades motets de las Fundort de estado e pueden tar paa gar 2
ones qe afectan à ls rlaons extents entre magne ias y pora ct
leer us que pueden sr totalate inesperados. La importancia practic de ets
rests aca en que arden combinar mesias de des propiedades pora obte
tere valor de a prop que e quier com.

ss

[Energia
Fort, u

camino 1
o

volumen, Y

‘pean ena Gwin Coma ?on pcs
‘tyne a ropa
en nenn gy up ni
Dore

3 EL PRIMER PINEUIO: LAS MERRABIENTAS

3.4 Funciones de estado.

Conierems un ste que sure as ansomcons end en a Fi. estado
a de tema ei yu ens nte aa aa el tema aspas a.
tamente hast un ado En este saa, esta Bene ana energía intra y era
tajo alta por elite cano rect Canino Tes ata fw, unies
us de enge: Us ura non de estado; es ura funció del camino. Consideremos
Shora un Camino 2. gu ls estados ni nal sn ls iros pero expan nes
a. Las energies de ambos estados Ina y ral son ls mas que artes
{porto que Ue una funció e estado o asian en el segundo cam entra un nera
Gen st e foma de ctr yl aaj alzado w no sui. tabl y ear
een de cam Ute la ang de maar bd en a Sen 2,
‘bi en aura fun de estado) depend amie per a tanta recon
trib de carina depend del camino recor ete los puto extremos (ats.

(0) Diferenciates exactas y no exactas

Si un sstema recon un camino gor ejemplo, mediante alfa vai ese U as
1a, ya vrai tle sua tera) de todas los combos infteiales que a
Sufi el sema à ago de camino

au fe o

valor aU depended los estados ii ia de sitema y s independente de camino
revo ente ells Eta independence de mino dela integral e expresa indicando
ue dt es una dfrendal exacta, En general una diferencial ela cs una antici
Fiel que, cuando s integro, den resultado que e independiente dl camino recor
te eto estados inicial y ia

Cuando se atente un Stma, o rca tt! artes en forma de ca esta suma
6 ta las contribuciones ints ends en ca punto del amino

ofa a

tte o fen entre esta ein y. 1. En primer ear, o hemos sete 3,
sto que qe e una función de estado yla enga sumintrad en foma de clr no
puede expresar coo , - 4. En segundo ug, ces espia e camino dei
Fegracón ya que depende de camino sera (por ejemplo, un camino abi
present q = 8, ments que un comio no sd ente el mismo par sados re
Senor q» D) Est dependencia do caminos eps end que dy es ur diferencia
Aa era, En gener un discs no ect s una condo final que or i=
Vegracón dun resaltado que dende del camino recio entre os estados Inia y fi
ul A veces se este como dra ecko que einer

ro reac en un stems para pasar deur estado 2 oo depende del camino
ecu en os dos sados epee: por eempl, tint ie cambio tee lo
(gu aabaienente 0 ss produce no aditéticamente, Se deduce que du e un die
renal nn excl A menu se exe emo ni

Ejemplo 3.1 Cálculo del trabajo, calor y energia interna

Consióremos un gas cal confinado en un eine cerdo por un Emo Supongamos
un do ich 7. Y y un sado fis Y, El cama de estado puede Hoare 2 abode
muchos maneras de scales ls dos más simples son: Camino 1, una expansión bre on
tra lado ren entera seo Camino 2. una exprson tema reverse Calar
may U para cada poes

a ronciones DL £51800 ss

ed Para inca un cle temocinémien a menudo es una buena idea revo
era prinipisBscosy buco una mera de expres a magnus gees quere cae
cular en furcin de aras mages más Fes de evar, Puesto que lo energía interna
de un as ideal een slo e I energia cintia de sas malus, es independiente dl
“olen po lo gut, en un preso ftémico AU =O Conocemos también ecuación ge
ea am q + m La cuestión que se anea es cmo relacionar Las dos eigenes. tn el
Capt 2 han deducido ls expresiones para e tajo realizado e un anio de pro
es tints aqi deberemos scger el más propa

Respuesta Puesto qu AU =D en ambos caminos y AU = q+ un los ds ass se debe
amp que ge = El ali cn una ean bre es ceo (Sern 23), poro que en
“Camino 1.1.2 Oy y= 0. Pra Canino 2 e abajo ese dad pora £c2 3, es, w
on) Y or ano, qu YW

Autos 2 Catulo aloes de wy AU un expansión aes mer
ble de un as deal cons una presó extra constant na ml

a= AV w= pa AU 0]

(0) Variaciones de energía interna

Iricremos lads ets onscuenis de que Vea una diferencia exacta indicando
ue pra un Sistema cerrado de composición constante (ic pn de sema que uns
eurem en este apt, es función del volumen yd a temperatura Cuando Varia
hasta Ya avs teperaur ona, ara hasta

at

ou av

even UA, que esla pensent de rprsentaión e Urn a Va tempe

tara constante sera part de respecto a Y, por soma Foi asta
a votan constant, la entr inter ara hasta

Suporgomos ahora auc tant Y como sf una vació inicial, a nca energia
intra despreciando infinie Segundo orden (os proponsonales a VT) er

0-0 [29 ave (er

Como ees de una valide tesa de as condicines, I sega ter U di
fire de ten ura carta alta! De et forma, de a Ultima ecuación s bie»
eun important resultado

ou Pare ar o

a interpretación quese da a est on s que en un sistema cerdo e composición
Constante Que arcón infield encía nera es proporcanal alas vara
ones aitesmals e volumen y tegeratura, eno es dervadas parts las cet
iets de proponen

e fan de Vy Hier md qu po sc ate crie forum
{Sin ny ey V ra pres po Y ane pr ran a,
2 Genco ono grants entend as

api decana tree
‘Soar Snelson
‘sors bees beine
‘inane

armée

ren
presión
vada

Vacio

33 Diem een e mis ens
pov em den nc
ns qe som rs eat
(Tops nei dept tte

3 Ex PRIMER PRINCE: Las HeRRAMENTAS

En cn cs a dead prda so pente deta representa de una magia
de ince rente a un de a aries de sue depende (cute I ig 2 2. ante
rien lest de aisles constante. En muchos css a pnts nen un significa
1 fen seni, cuando Et no ore, etait termodinámico s ale comp
(ar sobremanera, ern e la erg intra, hemos vt aterimente sl Er
£219 que (0/7 er apc lof a volumen const €, Pr tanto, podemos
br

[Marco o

1 oto cociente, BU, ee un mayor prtaguniso en temodinnica ya qu es
na media de vain de la encia inten de una sustancia cuanto se moi e
Value que eu, à temperatur contre. Se denomina presión nera puesto que
"ee unkades de pen y sienta por x,

e, ®

ns arguentació serca nc gem ver que la presión intema es una media de a
agit dea fueras e cohesión ene moc. As,

Pr E]

Si eme tera se incrementa (8 > 0 al expr srémicamente el omen de E
mus > A) que el stun que se da cuando exten zus de tacón entre
ls particulas na representación een Interna rete al volumen de uns geniente
pasiva y > 0159 22) Sin ist intención ate os moléculas, la ng inter es
Independiente del lads que esti unas de ova y, en consecuencia, e indepenente
fet vtimen que ocupa a mue, restado, Opa un gs ea La am = 0
testo afıman que a eng Intern es Independente dl volumen ocupado sor a
‘musts puede amar como un defini de ges ies y más adelante emos ue im
pla el cumplmiao dea cua de sado pV = RT

le) Et experimento de Joule.

James Joe se part mst oberando la vai de temperatura de un gs quese
(panda cir el a, Par elo un des eciintesmeLlcossumenits en un Lao,
ag (3), Uno lo en con sew ar de 22 am y en el to Ma el vacio E
«experimento intentó med la vación de la temperatura de agua dl año a abri
He de pas y pronocando I expansn del are end vata, No cher variación alguna
de temperatura

“Batiemos la implcacone temodinsmias e experimento, MoS rela ing =
bajo enla spas el vacio poro que e . El tema e ge) oho anti nice“
cl puesto que la temperatur año 0 ha vara, or I que 4 = 0 En cure
uen con a precisión sperme, AU = 0. Se educ, pues, que U o vai cuan
‘Se agan un gs atémcament y, or anto, que = 0.

experiment de Joe es butt burdo, En concreta capaci califa dl pa
rat era demasiado lead pra detecar a vericin de temperatura ques rod ra
ene en rot de expansión del ga, o cual imped a Yds aces na medida t=
recta. te experiment € similar al Que relia Bol, quien alu una propitad
Tite sica de un as un proc de un gs eal sin etc ls pequeños varia
carats delos iss es.

bio 31 Cuire de tan cbc
{aly rn stones (8)

CET TETE)
een E
Darame 090 UP

Pom 08s zu

M 2 as

en ca má cea Sn
en amer

a4 Funcionts BF 651400 ”

mea — net
Paral among k= MO #300 Ky 10 ba, y C.-= 278236 no La vain de
[ceri terms moar del mac cando se cent 20 K y se compra 10 ts,
sronimaéamente,
AU = (2403 at) (100% 10% mh + (27.32 J KP mo) 20
2-004 mol 55 a? = 055) mol

ote que a contrib del termi de aleación es supe a de término de com
presión ds.

(6) Variación de la energía interna a presión constante

Las ds parce teen intrsunes ropiats; gunas dels que usaremos más a
read se eogen en formación odia! Ulis hétiinemte podemos comi
ra contó ove crete ctra conoci, susceptible de ser prete eva

Como ejemplo. sepamos que quemas anar como vaa la energia tera un la
emperatra manteiond constante la prende astra, Simos hs dos miembros
dela Ke. or dTe impnemos la coin de presión constant as erences rel
tantes el cote Uf e laura se come en (UI), ye ter

Betas

Entermodindnic, cuando sera una manipulación sia aa ect ater
teste ser ala el eld pra ver amine alguna magnitude sigifiado
Fen feta expresión, el oct de la drivada paral de à deecha es peinte
de la representación dl vlamen ent la temperatur (a peso constante Et pro
ped est tabula normalmente one nombre nent de ala cbia, de
‘asst se eine com

ie
ale m
Una ao end ven my ne a in ee
een apa op

Ejemplo 3.2 Uso del coeficiente de dilatación cúbica de un gas
Dedaci uns expresión pra el net de datación eis de un gs ie

todo El cociente de distan sic e defi cn Ec. Pra ar cha expre
Sn simplemente ssttucemos la xresón de Ven tución de Tohrenia a parti de b
có de esta eg. Como iia la E, la presi se tata como ua constante.

Respuesta (Pesta que pen podemos sentir
1 (AT ot 1
RT
ant mayor cs temperatura, menos epande e volumen a su va

LA PIO: LAS SITAS

Autocsalación 32 Flu e ora un os cue een e estado sp = RIV = ob
CRU

Saint ein de wen I expresión de (241). ohtenemes

(e

fst cación s complemente gener! sponendo que el tema es cerdo y su com.
pasión es constant xpress dependencia del ceria inem con temperatura
presó corsa en funn de que pued medise en un experimento, de raue pue
de medie en lo, yde, Pra un gs eal par el que 0,3 ne:

pu]
a]

er

fst expen os die que la capacidad ai à vlumen constante de un gas let es
da percent el representación de aerea item fete 3 a temperatura, tanto à
presa corso como (ordern) 3 ole constante.

stas alturas conocmoe a pendiente dela vari de Ucon Ta volumen constante
(a coyote elisa volumen corta) yl pendiente dela variación de Yeon Ta
presó constante, dada en la E. ÉS hecha de que la pera expres se tan senil
Sire que pur er interesante conser U como uno función el volumen yaar
‘ste magn en trtumients termodinámico ando erermetalmente cote la
Naval Va se min Este comportamiento imp en expresiones tomo AU = q

32 Variación de la entalpia con la temperatura

Podemos levar a cab un Grant de operaciones similar sobe la ena = U + pH
ls magie Up y Vs todas nn de estado por loque H tambien es una función
deed consentement su een nach

(a) Variaciones de la entalpio a volumen constante

la cación del rap cont temperatura 4 pren cnsane s simplemente, aca
paca ctra presión constant, 1 Srl de eta relación sugiere on ins
tenia que Her un magritadLemod mica ti cando euivleos la presión La =
loción ya comcatado AM q, 6 224 5 una buena muestra, AS ques, contes Hf
como una función de py Tey sérptaremes lo ngumenos empleados enla Sección 21
ara encontar un open para Ivan ela emperatura que gerente deso:
ocean Ea votación de 1 con la temperatur à yolumen constante Esa relación s de:
most Gt ar relacionar ls coacindes cures a pen y volumen cosantes y
fel stud vel dels ases

(Con el min plnomiento empleo pora U pero sun pe luar deco Ye ala
ue, paran tema cesrato de composición constant,

(8) oer a

Sbemos que el segundo cociente es defini dela cac can à rei
corta por lagu,

an onc m

12 VARIACIÓN DELAENTALÍA CON LA TEMPERATURA m

Inga la main sa expresión es lo más compl que antes e a Ati
in 21 dee que

2m) fs
CRE om
sn ete comps temic e coo
pr
on SQ, wot
tite ie on
M
vf, m

ae, 12 e vol or au satan Puesto que toda las magitdes que aparecen
fr la pueden meds en experiments adcundos, estamos en disposición de calcula
‘Gv vara Heon Tevando lvoluen del muestra se mantiene costar.

Justificación 3.1

Primera se hide pr dl Es porc constant

CHOICE

la teen deriva poa, quese pre a ots teminasconocio, sad probable:
metro cn el ocfente de datacin bie (VOM, Meson a regia de
Io den que se presta en Iforecion dan,

CCI

y despiando, see que

(A mem,

maté ace BT, or de BU, Mo one ie ra
ee br momocon ave’ he pie res
rc rene ant

an. Gama

CS

Acorn, em nod GAP, ni qe pots aoc min
Aetna ene et es pco

a :

al mem,

Ls deta del road se pun, une:
(0-61.
cs de ren tanto soci aies en cst, Cy
nicol edo A,

es vs

Si intadacimas esta expresión en primer ecuación de sa Justífeación, obtenemos
wen

so

pores pre

an pam nme
pin jam ae

Ione rolas us expan tgs
Ten ra wat pet es

3 GL PRIIERPRINCIID LAS NERRAMILATAS

(0) El coeficiente de compresibitidad isotérmico.

El signa menos enla dfn dex dea Ee. 1 asegura que el cofcint ca siempre
pasto ya que al nreentr a presión, lo que implica nad psi, spre se prod
ce una dim de volumen, eto es, un AV negativo, El ociente de come
ti se one a pre dela pendiente el representa del lamen rent la
presión a temperatura constant es dis proporcional a peniente de una ota),
Ela aba. e pesntn unos valores ox Sa val pata un as als ben in
dun a uni de estad el Es 1, queda

ner

Esta presión nos muestra que uano may se La presión del as, menor ess cof
cien de compresas

Ejemplo 3.3 Aplicación del coeficiente de compresiblidad isotérmico

El cefinte de compres satten dl agi 220°C tm es 494 x 10% st +
¿Qué vació de volumen se produc cuando una muestra de 50 cn? de volumen sts
"ica un presión aitor de 1000 tr 2 tempera constant?

Método Agar ela dein dex, em que, al picor una vari initial
de pesón temperatura constate, volumen von

va?
av (ane vo

Pur tato para un variación fits de presó, deseos intesrar ambos Ido rela
la negación, en primer aproximación para sstancas queno san gases) esla ts
panes quel integrando es constant nel intrao de integración

Respuesta La integral que debemos at es

fa “ver

la mega dea quiet es AUS suponemos que x Von aproximadamente constan
test intenaode peine de as, poeme sir

av

sv À “opuso
Susttuyendo ls dato na expresión ate, teers
Ve 4943105) x 150 em (1000 st) =-025 en?

Comentario Puesto que b compresión prosa una dimisión de volumen de slo el
OS, ls apreximacn de que Vy x san esestatespurceacutabi como primer pr
iain. Nes que se necesa presione muy lados goa produ cambios de VU.
men sonen

Autocralacón 3.3 Una muestra de cbr de 5 m volumen e somete wna us
adicional de 100 arm ya un remet de tempestura de SO Estimar vara aa
Se volumen

CI

conte
ga |

Pa carie de que
Presión. een bait
| al Re
LI à

CT emcee

= a

re ren us ly pein
duen mitre pen a oe
Senate La ars dee dapans

Src par ome,

36 By mie pa ne
Thom rare dvi carpa
aa a ys oa pr a
ade eno

132 VARIACIÓN BE LA ENTALÓ CON LA TEMPERATURA on

(e) El efecto Joule-Thomson

ft cociente Joe thomsan es un parse fundamental en el sud des robes
cos relacionados cont keen delos ges, Inentremos plantear un i=
terprtacin fc de cociente y rar su met

Soul y Win Thomson (eps Lord Kin) idearon un método ra impor aii
tacón detallo constante aun cambio de sión Para le, dejaron expan un gs gor
tra poc porosa desde una pres constant 3 tr, orlando serenade teme
Faturapodació prefecto de la expansión Fi 34) Aston monte ara que el pro
eu fra att Osenarun que la temperatura era ner e a zo de baja pre
Sion y que la deca de temperatura ea proporciona a la drena de sesión
Splat Este enfriamiento debe» urs exursbn ah es let Jul-Thomsan.

Para ads termodinámico el esgermento Se ja cma site una musta de una
cami Fin de gs Puso que todos ls moines dl gs se produce ab
rente = 0. Poa cal trabajo aliado cuando as pss por el etranglamiee,
‘Stiles el ps de ura Crta cmd de gas deel cara de res elevada ena que
la presión es y mers es y ocupa un olen Vg 2) © gs emerge enla
ar de ja presó e aquel mira cantidad est ura presión, a y una temperatura,
7 y ocupa un volumen V Ala rude se compre sotrmicamente prefect de
{a core de gs que at como un émbolo. La pei que ec sy se peda una
race de volumen deste Y 3; e ste proceso e ajo realzado ser lO = VI = DV.
gs se eapande wotemicament lo dcha del strarguamiento(eguamente 3 una
pra tem conta una pein suministrada po 1 conte de as qe acta
«omo un él en setas El ven vara desde 02 Y, or lo que el trabajo sacado
Salve el gas en esta tapas -p Y, O) == El tajo tata alzado por el gas e 1
rosso es o uma e as dos nice: M» PM Por lo, La arcón de a en in
Tera de gs al ps desd uno delos ds el strangulamieno ¿Lt 5

= Ua wan)
rogando la expresó se tene
Us ain Yep, ob on

aw,

As pes exqunsió e produce sin variación de nal cs un procs oem,
proceso enti constante.

"a maghitod mei n dl exgermento esa az ee frac de a tempat
yaaa de pres Ag. Acido la resición de enti constante y tomando
“nite de peers plo maga temo mic media resulta ser TA). que sei
ram cotcente de Jove Thomson JE ots palabras, el grado sc de
que cain nte ovarian de temperatura ya vain de presó cuande yn
gas expande en confines ais.

E meindo mada de meta de js ire enya media de cuente =
térmico de Joue-homso,

€, a
Los dos cotes sin reasons por la E. 15
mega us

Para me se bombea qu cntinuamente à una presi etacrri 3 wavs de un
‘etereamtiadr de Cl que fo ea I temperatura deseada) y e ines en un ei
inte log a raus de una placa porosa, Se mido e sal basco e presión y ele
Freese satt exctamene con un calefactor etc colocado Inmuatamre.
Uris de la placa Fig. 8, Se controla a ener sumiistada al calefactor. Paso quee

2

aia 22 Temperature mern)
at de un) ein mals
Anne Jota a at
yer

7
CR |

Komm m

©, 190 Bo in

Dan

e pues se Sn

Tempera, Y

Calentamiento

ro

Presión. 9

37 sio done eos
cg codon El amo sama
eager que cooper lide en
Stem o np ans de os ie
demore oo enel acon de
tempest se mre as
re sala penne ps de

3 Eu PRIMER PRO: LAS HERRAMIENTAS.

puede ena el aor cn el valor de AH de gu puesto que AM = a) y se conce la
‘aes de presó Ap, s puede cala valor de com me de valo AM cuan
do 89-0, para posteriormente anse en En la Taba 32 se reseran algunos
re de ste arme his cun est metodo.

Los gases ets presentan coeficientes de Jul-Tomson no nulos . dependiendo de a
densidad de as, de la psn el magnitud relativa de as fuerzas intemolelars de
atraco y repulsión y el temperatura, el sino e coeficiente puede ser ato positivo
como regt (ig. 221 Un gr gsi img quedes negaia cundo dpc post
va, e ajo cs e as sect al expan Las goes qe dan como espesa un Gene
tamiento a < 0) a una cir temperatura dan como respuesta un enramiento (i> 0)
cuando la tempera e por dejo de la temperatura de inversión super abla
32.59.29) Como se india enla Figura 28 generalmente un gs presenta dos tempert
ras de ves, una à temperaturas eleva aora bajas

El regerado de e uz la expansión de Jo Inumson para Haar gases Fi
9) E as presion elevada e forzado a expande a rs e un strrgulamieno (ana
vial se na y se reia como gs incdene En cad proces el ass ef por o
ue en expansiones sucias se enrr són más Se leger a una etapa nl que las
se abr fado lo suficiente como para condensa quid.

Para un as wea = O pu tant, en un expansión de Jou Tomson a temperature
den as ita nova Elo md avec de ls forza itemoleclres sobre la
Magie e efec Peto e coeficiente Jule-Thonson de eases eas 0 ire tien
dea cero cuando se mine la pei ico à vale en ls que la cui e estado
des se prima al del gs leal El cociente e un ejemplo de un io de magnitud.
va ado nta Secs 148, que es unción de rad yn els propias p VO.

23 Relación entre Cy y C,

La capaci cleric a presi constant Cs diferencia del api clica a vo
lumen costat Cen el ajo que sede rear para modifica volumen de stes
ma pra arene presó constant, Este tbs sde ds ts. Uno e e tajo ne-
sono para hace retroceder a aimée loto ese trabajo de elangaion delos
ice e el mei inuendo vague interacción intermolecular éb Par un gas
ideal et segundo tio no comite. À cominszción vamos a deducir una sin general
«netas dos apie can y mostraremos que, en seni de fuerzas intel
‘oles se simple yal essa abrio para un as a

(0) La relación para un gas ideal

Primer, fecuareme el pr uns el En este ao utilzaenos HE 9 ara ex
rar ais updates califica en func de eds parciales à pon constant:

se “
rotunda ren
Haus pa Uo ot

nel vine tein, ests

a

CAE wr

que esta duo formal de 23.

{Un pin at snl ei un irl pnt ut pew tj crea

platen

inn hero ee

res
Seo

33 RELACION EMRE €, YC, ”

db) El coso general

Demostraremas ahora quel ración general nte dos apie calories para na
sand ura es

oo 2 ea
Esta male uno expres modi la qe sica qe es apte ue

Astana e ec es ua verdad universal], Se reduce a la Et. 21 correspondiente a un
sica ovoducindo a= Ey = a.

Justificación 3.2

Tia regla muy len eodnbmic ar ever un probe es retrecder spin
ps bes E el presente prbiems haremos et ds wees, pero sustituyendo,
WE paras unions y pstromente, larotucieno la ein HU + pl

(il,

ay pu a
E

er les ob ee eier er ri de
ee ao a dr van
Sec sera nf y DO ee
Sr andere me Flema mp à
a ante ange por

an ja

Peron)
eta wnt i ci i oe ant me
aoe ee ne aT bain bone poe
ssa a pone ma ale main por ane à
Selena nen

ee M NN

GG aloe
ume Last pe mio da era lop ua ma el
cone ea amic € ido e eo
eu pl a ng ee.

an ee ee

an ange

se rf al a
Inoduiendo eta espesón el dima ecuación se biene

x
Sn),

puesto que ns coeficientes de tación, us, els au y sles son pequeños se
utc teat a tentación de cnet, at dea E 2 qu GG Est nes lt
ke cert, putt qee cofiente de compresas Notice también ea pue

3 fone FRMICIOS LAS HERRAMIENTAS

fa, pr lo que oct a, puede ser gan, Est india qu, auque se necesite sl
m pense trabajo para hacer reroeder a atmösea, se debe sum una gran cnt
nd rajo par Separar un tomos de rs cuantos expande sii, Como usa

ión ar gua 3 26 Ec 220€,

TE) map rente Cy = 7483! mo" E

Figures aos hs escapade is an areca hat en un 2008.

Ideas clave

I funciones de estado

II presión interna 5)
13 funciones det camına

15 specimento de Joue pora
femosvar que 3, 0

7 cociente de datación
bia (a 7)

Funciones de estado y
diferenciales exactas

2. Funciones de estado

À aterencales exactas

7 atesencses no actos

1 visi de energía interno
producido por ariaciones
volume y temperatura

32 Variación dela entalpía

— con a temperatura

(D variación dea entlia con
Is temperatures volumen

1 eveticeme de ID temperatura de mers

‘ompresbtides térmico Cl reigerader Linde
[OR]
Fa coficente de 23 Relación entre Cy €,

Soule Thomson 1)

D coofiente de
«empres oli isotemico
de un gas ideal

E sie JotesTromson

D proceso scenic

FA soient de Joule-
‘roman térmico (18)

Sinead ente CY
par un gos al

LD a rein entre €,y €,
para ura Sustancia
Sualuien

Lecturas adicionales

“Artículos de interés general

SSM tinge, Mathematica method in elementary
thermodynamies Chem. Educ. 43,8 1966.

Est Anker, SE. Anackr, y VEL, Swartz, Some comments on
al derivatives in iemadinamis. 4 Chem. Eve 64,674
os

GA Estévez, K Yan, y BA Dasgupta, Thermodynamic partit
erative and experimental measure quantities Chem.
au 68,890 (1580)

RA Albert. Legendre transforms in chemical thermodinamis.
Chem. Rev. 94, 157 (1995

Textos y fuentes de datos e información

Mi. MeGtshan, Chemical ermodnomis Academic Pres,
london (1979.

DM. Hist, Moznemates or chemists. Mail, London
ses,

E steiner, Me chemistry maths book Oxford University Press
(0998.

Ejercicios

nit in qt pr bd
tan tise

21 Seas pin Ses nin das cas
rer

21 Do es cons on mi
bep etesetes

A

ae tras

3368 ¿Olesa ire taal de zu 293 ay + ey
{8 Demasrar que Daläyde = ND par et in,

33,0) Cutest ere oa 2» 3-20 +10) Demos”
que ay Jandy presta fon,

BAGG) Se em 2 Haar dy mt que saca,
240) Sze
35 [a Eger IC, AN), cmo decada segun de Uy alr so
inn con BUA A gar de recio, demostrar qo, AM)
par ungm et

2510) Esper (€, A como dera sgund de Hy hala sea
Son con (BA, Apra e esa resi, demostrar at IC, A
rs un asc.

ye Matar 2 demstrar quest

secc

38) Ouro la ren ene BAIA, y (QU, por een
in des de =U 84

360) Confor que 64/20), +1 à PV, pride BHDU),
oma ren dedos rivas respecto al ten y lizado ose
rere inion e ena

3 (a) so ua egresó poa corse que Ves ua fom
Sn de py Dec wa expen ura in ¥en fon de coc
Fe tan tbe e ocre de compres ur
A7 Ec una pren parado eoidrnde que pes ua fu
ón de Vy Des una crei para ln pen fun chier.
Le disc eb yd aci de compre olen.
3.8 (a a caga aera de un gas ol monts ein aa
OS

2.8 (0) L een Intern de un gs sel monastic la à u
valora T= 065 RT, Calla BAA Upa a

3519) E covet esas cb, , sha ti en la E 7
{el coeficiente de completa otic, sen E 1, Parente
{ets exes dela bree oa den fun de Ty omar
que BAT ae

23 9 ar ry para ns

310) Cuad un to feb adc eigens xn
eibticomerte dvd uns preso ical de 2 atm yO ast na
freon fat de 190 am. temperatur dominó 2X Cla el
fente de Joue Thomson, Là DC, upaiend que permanece
sat en era de temperatura e al

3.10 (9) Se dea expan dite un vapor 2 atm y SC
asta un pen fr de 100 am la temperatura sins 10
Caleta conte de Jote-Tanson, a 5. suponiendo que e
mocos corsa nlite tempera de aj.

1 (a) Para un gs e van der sts, 0 Caer UL del
‘aps erat ol de vero gs ce un vole i=
Gilde LOL 2481 798K ¿us san os vales de q 2
2:16 Pas un gu de van der Mas, > o Y) Callar AU, dela
oporsän reverb Katia de an dede un volumen nica de
OO La 221 La 298 {aes son sal de yw?

9s

3.26) Fluo de ro ido war con a temps ein
VV $975 à 292100 LAO TP)

Sendo Vs slo à 300% Char su weet de tain ci
tien, q.2300%

3.1200 Elson det iva on temperatura sein
Va Vr «27% 10° UD 150 10 TP

nda su chen 239 K Call su cociente de stn ci
Dent

3.13 (El oes de compres éme del cure 329K
15.738 10" ar Ene 3 pres qe ete alas ar leve
rentar a densidad un 008%,

2130) Ecaciiene de compresas termi dl ono a 25%
6 221% 10% ua, aaa a presión que xt aplicar para ee
retar des un 0505

214 a) Sabiendo que pr el sien f= 025K at alae a
‘olor ds cient de Manson omic, Cal lacra
quedes sumi en forma de ale par mantener constant la
fengertu cmo 150 mode, oyen 3 as de un estan
int en un experiments de Joule Tams omic ene que la
‘aia de rin es e 3 tn,

2:18 (9) Saeta que par lio de aan jr 115 Kat,
Falo a vtr deso cociente de ole Thomson atm. Ck
{ar reía qe e Srita en forma de cls prs manner
ste lo tegeratura, condo 120 mes de O, Muy a tés de
de esvagatamen en un expriment Jade-honsan etc
equ la cia ce presión se atm

2315 (a) Par deh acierto pod regados se ress concer
la sinución de teneurs prod por a expansion bte
Ge gs regent, Para cet aed ico, «12 Kat ¿ut de
Fern de pres se nesesita pars produc una dm de em
ors de 5087

31514) Pareto tg ce ren er Geo ater 123 m u
¿Qué erence pense esta or pro una Gmina de
‘spent 2582|

Problemas

Si nos inc cantar comer que toos gts on dees y
actos testers se an 028815

Problemas numéricos

Aa E coeficiente de compre otero del plomo es 221
"rat, Espe ete alo en Pr Un ato de lon de 10 de
lado à EH roce com cortas en a qi de una cara de

tees sumaria y os discado neun conce as trios
et ego. Clara vaio de volumen de cubo una pron
a de 1000 hn spelt rue de a temperatur, Cons
(rar quel esd meda del aqua de mars 103 9 en”. Sendo
tue el coc de dltaión cic el lomos 251 x 10% K y
(ie la tempertur aque oer la ira 5-5 cla ole

132 Cara arc (ene ta molar y) nai

96 3 EL PRIMER PRR: LAS MERKAIENTAS

mr del agua, cando e nroneta10K 9 temperatura Jr ia
tern entre is as canta

343 a copia are volume constante e un gs se pued
‘nee contolado la ind temperatura que acompa 3 un
‘oars aabt y revel dels. Si tain se mide oi
Fc depen, e put ded vale arn de capado
Gatitos €, €, à tenga seguid, la apa ati pe
Sn conan pr Simple coin de bos restates. Un aro
Carbono gas e dj expande rece y adticament asta dir
Sa valen; eld dl proceso ea demi del tempera
a dede ZUNG Kst 24.4 K yde a presi ede 1222 or as
161285 Tor, Ear Co
34 Se comprime una mata de Y ma de un as de van er Maa
de 200 Lost 100 Lu 300K. En el acs s esc 202 4)
de trajo st gr Soren que = (a ATV}, con
SSRI mer. = 2000 atmo? y b= 048 mol, ar
1 Aa proceso
35 Esimar y rat de capes cf) de en a 10°C y
À im sparen que sun gs evn de Was er Problem 3.22.

Problemas teóricos

26 Deters dz ay des y yes omo cuco medie nego
Sn aber de la cura ceras fonda gr LS caminos y= €
y elos pune (09) y 1:
2: Comp side = (JA dp ~ AT es exacta Determinar la
ralla e q po UT es ura fn set. Comentar a i
rtrd esta,
138 Obtee La diese! de 1 unin we ay +32 + 2 Demos
Que des ct meat tga ne los puntos (00) y (1
lolo de dos caning res ya y Be y
39 Dr ción € = «BURN (VIO, a part de xr
Sin de rec de VIE
RO TT de HI, esper
(aba ann e € 6 cent de Jen,
A arr delo sr €, G= TOP QUAN, ur is
cs ent des ar qe san mea gra dene u:
TMD

5-0 van
air, par ue gs
3.12 Anabzardo el experimento de Jude expos re demo
ter qe e pose clea la var e ees nera e un 95
idea en ur roc conan slo GE.
33 Panter u ide wpe inchyend un as el pars demos
rau dq no un rene saca par ana que q fone
on de esta
2234 Una la ein ey yla cars entre eid ar
‘ales que san reser, deme que paa uns de van de Wal

pal ue UIA =o V3, e comple lación u, = AN =
Super a spoximacio pl, = RT wand et usd a
ceo)

215 Obtener espe del een d en funció de dy AY
ara un gus de van des Wal Obtener tmbn D), Demostrar
te dp e ura ren xt grande dese A, à UX
o ge de es canines rente, VI UE, 0 4 y
100,

3.18 Super qu nenn cs un ie van der as con 0 =
"aa mal y = 000915 L mal, klar A, cando se im
ue pres del es deste SO) 20 at à 300K Pr un gs de
van e ass umgl = £20187) D}, Saponrqu G
mr

31 a resi de uns eta conil de un as de ander Vias de
ed de Ty Y Dec una een poa pen función de Ty
2.48 Rentar lación e estao e an er ah ar oler
ur expresó de Ten fun de yy Yun costar Calar
(Graph, y contemar que GIIA, = HAN, A conoció, com
femar tración de cena El

3:19 Calcula lcofiete de compres ot y ce
nt detain ia de un gs de van der Mas Demustar tb
zando el de a cana e ale que 1 A =

3.20 Saber qu 6, = HAVIA) = Y dr una eures pr y
m fun ge parmelo eva dr Wat y y mufa en
funció de los parmerosreuciós Baar Ja 25€ y 19 atm sic
volumen mol del as es 246 Lm Uttar la expen abrió
ara decir una mala qe sd temperature de irn eun
Es de van der len ici es variates reduciós y ela di
a empeora pr us musta denen

3:21 Ene ati sc a todo la ecuación termini de estado
Tifa» HDI, > Partanto de ea y ls raciones ens
tre devas parciales deci par

yf
CRE

22 bens qu paa ar a eh

o

Canas Et

ser dere pou 25 y 1005

523 swe ve ann e ts mo Met

tous con etn de cp iss Y meat 6 =

trary bet ue =p ode sl ri

Corneil 25%

4-1
7

Problemas adicionales propuestos por Carmen
Giunta y Charles Trapp

28 En 198, la Cote ntergtemamental are el Cambio O
to geo un ncement bi me tempera e 102 6€

ora tn 210, con 20°C com etna mas probe IPC Segun
ds beacon Ste de a formación Gentoo vcr pr
Jaeger lc 2 e a Comes Marc as Y ote Ca

o Cito [OS], Pre el nro wes de ne mar de
lu ala expr termica del gu de mar oda pur ine
de tonpertua de 100.200 35% sapoiento qee volen de
tanos dea Vea es 1971 ey ea spa A1 1
oy cand os apesimacioe reos en exci

225 La preocupación tre los lts pers de sro

nos nee exon state ha moria [a Bosque. de
is regents Uns termal sl 22-1,
“tana regan 12, Yang y linden han pubic un con
ni de reds emofcs de sta san A. Yung y
Menden, Ph Chem Ret Doo 2, 100 a parte as un
le se puden cual ts mates como «fete de Joue

Torte à
(al Clr na 100 bry SOC send que HF,» ~129 10°
NPS mot" Cy HOUR ral

le Cuir vació tert quese producir en una apa
Sión aba de 20 moe de ete refigerane dese LE bar asta
ns bora sore

2426 Oto pole rerigeane el proba ante ee 1.1.82
‘ets retano (etgcateHF-134) Tie Rothy Baer tan zu
‘sou competi de rgeddetemofinimicas de sa ata
IR Tier Bothy HD. ac. À Pos. Chem. et Dot, 23, 657 (1294), 3
pore de as cu se pen klar tas gados como el cof
‘ate de Joe Thomson, e

la Caer 3 0100 MPa y 300 K pan delo suene nos os
acess fers 3300

ys
nai pesca 49

ame oo 12
‘643 42612 42576

{ts caia ctra pet à prin cortante 5 076891 K*
mi

(6 Cave a 100 Ma y 50 Ka pir elos Sue stos ns
eisen.

pms uw m 12
Emi pco) 4103 Mr 45615

lla api ain espe «pest constante 5 1.0382 L
CE

£127 Se dite un rxpete einen de volum total fen es
sant, Sy, ls eones, y, tn spaalas por un emo
Maiti, mins que , y, en sports por un blo dt
tic (und dl cl, es émbolo pueden dias à Lugo de
th grees roro Ct secó dl ito cone 1.00 mo
de un as Hal dati, nice a presän del gs en ls
Secas es 100 bat y la tomers 258 K En Se gas selena
Tentamente at que 3 temperatura dl gs en S, a los MK.
Mala la temperature fl, a gre. wlumen y la van de
em inter de cdo sec Determinar ena oa sult
aaatgasens,

1328 Reser el Problems 327 par el cao en que ambos Ems
‘ean a bh) dees.

329 Se sete un gr qc obec a en de sto al’ =
AT ura exes lee Tominaga ¿aumentar di
ih ose manent constant?

330 Un gas obedece ln udn de sado = A/p+ a y susp
‘dd cari prs mate vee ad por €, = À + A + Ch
donde B y Cson costes náeprsents de Ty y Querer ee
presos par coeficiente de ou Mromson ya pci ae
Terie volumen const de qn

La dirección del proceso
espontáneo.

AN Dispersion de energie
42 Entropia

43 Variaciones de entropis en
gunos process concretos.

44. Teer ini de
Temodinämica

45 Como akontr temperatura
muy bas

Un planteamiento basado.
enel sistema

446 Lasenergas de Helmbolz
y Gi.

AT. Eneas de Ob molares
estándar

Ideas clave

Lecturas adicionales

Ejercicios

Problemas

El Segundo Principio:
los conceptos

UB propósito de este ptes jsi e rigen de ponton a de combis stos
quo Se examinan dos press simples y se dens ue se pure ir y medi
lin propio. cntropa qo es poro stud csonitiamente o procesa espotó-
cos. capil tambén itu: uo garant mau temodninca den o
ri de Gs L inci de la eve de Gis pei expresarlo san)
ten receso en función dls ogres dt sistema (m hyr de eer ue comer =
tatoos de clr dl sema y e me) Lo en de Gis pete pede también
«roba máximo ét ae manson ques puede clar e un poe.

gunas coses unen de forma natura tas o. Un gas e expande ar ocupar todo cl
‘rumen posible un Cuero se eta la Lenpertur de ss autre y una ren
nic avanza en una dein y o en la oa. Alguna race del umerso deter
tna baren espontnea de cumbio, entendiendo por all drecidn en a que o e
Grecia la ali de un abajo pars que el cambios produzca Pdemas confiar un
{os en un pequeño volumen, podemos enr un objeto con un rfegerada y polemos
Hacer que aguas reacciones se invicta lomo en I crisis de agua). No estate
ringuno de ss procesos nega ipontäncaente; ns lc e han producido me
lanes resco de un ato.

Segundo Principio de la Termodinámica ret este de des sts de poe
so los esponinos y los o espontáneos. Se han pate ifcrentes enunciados de ete
principio, ds elos equates, ente los que destaca el de Kein

‘oes sl un proceso en el quee único resultado seo La absorción de calor e
um foo y su conversión compel en abso.

For empl sha dentado qe es inp cons un» miguna omo a presentado en
Lg Len ques ete cio de un foco ale ys norma completamente nt
Iwi Tos ls máquinas mk tn ua fuente alt yun sumidero y acti e Toma
ue mg eden eta ad de calor oc fo, quen por tnsomase en abajo ES
nur de Khe suo errand te tración oi: nunca eh to que

Fo de E
energie

Safina tajo

A remade ens Spot incio
pic poe
(peta ena qu rta
no am Br na

\

4.2 Bien parti a proc dev it
nd ne En et apa pede

{ito ye ene se aoe passen
Ste

à EL SEGUNDO reins OS concertos

ua rota que ten os ae un super ewe parement. ae eo
tire dla pina era ue a roman de a de suet en abo

La dirección del proceso espontáneo

¿ut determine de proceso espontáneo? No es a era total dl sema as
fado primer pic de la temdámica ns ie que e todo proceso la ene se
ones, puto queno podemos cored este rip, u spoil que todo ten
aci un estad de mena energía; la encía total eun sn ido es constant

No sr que es nera del tema e trata que ende a un mim? Existen dos
oseacons ques indican que son cierto, En prier lugar, un gas dal ques ex
pond eponanenmente conta el vico martin su energía mera constante en cl pro
os. En segundo gr sla mega de un sistema debera sin dran un proceso
Sponten ener del edi deb incrementa nl min cant (ore Primer
(nia increment de neg de meso e un proceso tan egontinen como la ds.
rien de nera de sema

Cardo s produce un poes, a ena total de un Sea dado permanee cons
ante pro separe en ferntes foma ¿Poda das el cs, po anto, de qué la di
cn del proces esters renoue cn asain dela eng? Veremos que
FA a cs ive y que un proceso (coma espontnco simpre vo ooompuñado por
na dispersó een ci una forma mes desadenndo

41 Dispersión de la energía

El pape de la st de eng pue strate ansiado el comportamiento de
na poa Sema à estan Hato en el sueo e ca, La plots no se vuelca
‘evar al mimo nivel después de cada bote dei a que hay sia nicas en os
iterates dela plata yl sao (0 sa anormal de aerea ética del mo-
"mico gba de 1a pot en energía de aumento trio. La rección de proceso
‘sponte es cs un estado en e que a pebta está en ego on talas cría de
atada en movimento temic de los tomos del saco vitualmente into (ig 42).

unc sc a en que un poa colds sore un sul allt eme abo-
tarsal, Pra que empece a botar debera otr alg bastante especial, En primer lugo,
porte e momento mic delos tons del sul der acumular en un único y e
tock sto, pl. Esta acumulción require una Icaización espontnca de neg
SEI misa de ubracines de los átomos del aro en un número de átomos mucho me-
or que constan la pelota I 42) Adam, mientras que el movimiento temo ©
een pra que a pl se eee tods ss tomos deben moss en a misma di
fect La Ilan de un movimiento a azar en un maine ordenado estan m=
Fa que podemos dsc yo talent poste!

Fans que hemos encontrado E indicador del proc eponteo: e usa la die
in dt pe que conduce aa pcs más caca de energia toa de un sistema
Fisico Esta den exis a drecin del proceso de la pls Botand puesto que a
Cea pa en foma de movimiento térmico de os tomas del suela. El proce in
‘eso o es eportnea ya que es my improbable que e rorgance a disibució cdt
Waite esa para dr gor un meint anifome ola, Un gs no se cont
Spenincamene ya que para hace, el movimiento ca de ss malus deba
lads à todas mima rein del recipiente; el proceso opuesto expasin es
ponte, ea consecuenca natura el moremeto de desorden, Un objeto ose canta

+e ua cta mat menor a ama de ute d psc oie co muii

42 eunorla vor

pe Sendo rein.) es rr

més qe el mada espontáneamente puesto que es muy Imprbab
“tomes que anal za en el meso pesa conduc à a ecu
nine temo en oct El proceso puesto, a prpagaió de a eeegía ei

Rute parece descnerate que € remets de desorden pueda jsi la fomi
¿ón de sustancias tn ordenadas como cil y proteinas in erga e ido tempo,
Veremos que stas estrias organ rads pueden un comp energía y materia ser. De
Teo, serenos ue incremento de desorden espacio en ads us forms.

42 Entropía

El Primer Principio dea Keene nas ead introducción de seni tera
E Lacer ern es ua función de estado que os permite cdas un proceso e fc
es pueden nur aqueos process los que la nea interna de un sema atado
permanesecostnte pin que e tia pora entr e nado dl poe cs
ain e Segundo ini de ls md, puede expeesuse tai she la tae
fc ove farce Std. enti S Veremos que etre que dtr dentro de
Pac, per que es una me del don malicia de un Sstema) ns permite onuer
Ce par mia un clado à pari vo mediante un proceso eparänen lee: Pi
lo una ha ner nera paa ito los posos permitidos el Segundo Pirepio
le I entrplapr dena Is process esportéens de entr os roces permitidos.

E Segundo Pico el Termodinámica pure enuncia cedo wo del emos

La entropía de um sistema sido aumenta cundo se el un proceso sponte:

A800 m

102

sie Seti toa de temo y el media. Los process temedindaicomente ire
"esses como cl cfrimiento de um corpo hat la tomperatura del meo o I epan-
ión ire de ns ases son gorsos espontáneo, or oque eben acompañados de un
incremento de estopa

(o) Definición termodinámica de entropía
La definición tamosinámica de la eto s cet enla varcin de entoia dS qe 1
sata de un combi fico quimico fen general, omo resultado de un “prove La defi
in cs Ema en sia de que e cami en ampli dep de a energía
ais una forma desorden pende dela canti de ena wanseia en forma e
Calor, Como va e ha ment, cor sima e movimento desordenado cn el me
flab, que cita cl muvimiento ordenado de os tonos el mec, no modi
el grado de desorden y, pa lato, no modifica traía.
La ein termodinámica de la enti e baso en a ers

EN
Per ta
Pa oa cama mes ete iy y er
ase fe a
Bo pr tr rc de et cv ds cas csi de un te

ma, e de encanta un comic reverse que osuna € inter calor sumido en
cado tapa de camino divido por a temperatura la quee ha suministrado el lr,

Intrpetacdn molecular 4.1 En un tema temperstua elec, hs moléculas sin may
asia tanto eno que respect a is posos como a a opa de sus estados
ré te e rasche, oa brain Uno peque astra dial
de ener pros un aumento de sonen relamente pequeño, gu que un estro
(un cle cn mac tli apenas e ta Por el conan ms de un sema a
Inj tempers Henn ace un número may infer e estados de reja 2 T= 0,50
‘acces estao más to), de fora que la aio canta ao ene un gan eects
Sobre gato euren gal qe un estro uta sen ler puc se muy
let, AS, ran de entop relacionada co arena e una catia dad de
‘lor sed mayte la seen se ez un curo Tin que sea aun cupo
nt Este rent sui ue la variación de entropa debe ser menant propre

ra a temperatura al que se duce la asfrncio, como ini la 2

Dedo col 2,5 els ani se espesa en ls y temperatura nl
vis ns unidos del eto on ls pr Rhin JK) La entroi mola la etapa d=
Via por la ento de estan, se expresa en jue por kein y por ma Kola
rss uns e constante dos gus A as eapacltes as molar.

Ejemplo 4.1 Cálculo de la variación de entropía en fa expansión
¡sotérmiea de un gas ideal

stella aride entropía de una muestra de as dal card se eande ot
camente sá un volume Y un volumen.

Método La denn de tps nos nic que deseos hall ato absorto en un
camino reverse ee os estados cial y final plateados, sn hacer uo de La foma

42 exc 103

real en que ten lugar el rosa. El hech de que a spas ses temic introduce
na snp, a qe la temperatura es constante ys puede estra de atea de
IW Ee 3, calor Aborto durante ua expansion eve armes de un gas ica
puede calas à partir arcón AU = q + y AU = 0, oque imp que q =
Dara eier proceso y. pr En, ==, aa un proceso reverb I ato ra
Zo cuna expnsin reversible ea se calló en L Sección 23 (£- 2131

pue Puso que later es cna om en
en
sh fae
De 20. theese

ee
For eto tee
Y
ase mf)
Comenta Came sas deca om cundo e vale 10 de
een Gt cl.
25 mn ml 053

Autoevaluaidn 41 Cakular a variación de entropía que se produce al vara tm
ment rein de un 9 en desde A Pr

15 atin ai

La definición dads ema 2 pude izar pare paste una expresión para a wai
iin de ervopia del meto AS. Conde urs wanferenca nfeitesmal de calor
Ana hai e medio. S el med se toma como un recipiente de value constante el
Cr que ele sami corr con la varié des enla Inter, Ua La ner
92 imma e na función de estado y, pr Tato Uy 5 una diferencial sata Como
Sa sims ests poiedatesimpban que ds ndcpenaent de em se aya reais
Go proces yen particle independiente de sel procs reverse reversible
A san cn a, pueden apical mismas cusiteacanes dq Por tanto,
pele moc in e envopa data en la e-2y eer

Wa es o m

awed nme dl mo ce ug u ol
ee
peered o
ds nece de nose Rara pe pt ea
a an Or Sm pete
Mena fen.
DR CES op Locle Gr ind non e o qu
ee se erden ena pce at a reat

rome) @

2 Ariane pesos ue me maman presó conan o cm

108

Presión,

tuner, Y

‘Stat ry soe ta esa it ce

Volumen, Y

‘Short Gun erde batir
‘eet te tm on

aren aa eget
“ovina es capo
Corro mim ame q cz
(ers non sin rocio aie

2 ex seo princi: LOS concertos

a espe sido aque toga lugar un pros, reses overs sempre que
fs nr putos cales cca en e meso, E dec, set en aten cuarto
‘meio permanezca en elle inte. Sis forman putos cents localizados a ener
‘ila puede dispersas espuáneamente y use un Incement de nop

Fa Cara acond ci mado und faro 10 wale HOW aa.
Sa eee en one andara 238 ys a eo A = 2804
Sete Tay 2 art io por ned en oe a pres conan
AO Gage SN AS,
E

Eu
fa ean ereatamene cates pre una sión de cl me. inc
ena et

ss

Autocvalacin 4.2 Cale a varación de etapa de medio vanos oma LoD mal
ke LD à pari de 200 moles de O, (en condiciones tnd à 298K
CE

{b} La entropia como función de estado

La ent es un nein de estado. Para probo sa afmación ecestamos demostrar
que la integral de Sesindepeninte del ona Pra conseguir est, sufre probar
Que la integral dl e 2 go de un ido atra ela, ya que ese res +
Fania que entropies la mia ls estados cial y val del tema, sc ua sa el
‘amino recog ete eos Fig, 44). AS pues, necesitamos demusor que

{ee m

ande sil finden integra largo e un ine cesado

Tara rear a E 7,consererns nciamente ceil io de Came mostrado cn
la Bp. 45 E cc de Cart, lama a en memoria del ingeniero francs Sad Cam
«sc ma pr cuatro etapa:

1. pars atria reverie desde A asta Ba fa vari de entropies i,
one , eco sumiistado al sema dese un oc aline, En ea tapa.
ss postin

2. Expansión sabático reverse dede hast €. l tema no intercambio cr, poro
ca vación de enrpi cs nu. Durante eta expansión, la temperatura ct dde
hasta que esla temperatura de fo fo

3. Compesn same reverse deste C hasta Da Y Se eed calor a foo fo
rac de nto es Jen est expen 4, nega.

2. Comprend reverse dese D asta A El stems no itscambia cao, por
loque la varió de entra e rua Lo temperatura se inerementa desde 3

Las tota de etape ox cidos
3.8
faz
Io ostane en asin 415 demostrará qe
o

Foro cate

T

forcement ara ce
Se a om cn ue
Mina Java» à el 208 +
Le UNE mers din com
are eis pe do bts

42 errors 105

ea stunde sta rl en auch anterior resta un ero e mino de
la derecha, que elo que endures prb

Justificación 4.1

Goo se eae joao, pra ua gas cal:

an(s) amm)

À par das relaciones entre a temperatura y volomen deduciós pra un pros
pao 230

VRT ute Ms
amiga de ua de css pesones pr segunda
NARA

cut gica
vn
ur

Saite,
ann)

de ode sec tment

hecstamoscomprbar ahora quese pue gara a misa concn tab
on eval sustancia que deb er ecsriomente un as del Para acer esto, des
inamos el rendimiento. e de una máqura termi

tj ero _ I)

ind “a e

la defi imp qe, omo mayo es aja realizado par un suminstm de culo
ndo deste loc eae, mayor sl rendimiento de La mágica, La denis puede
pra en funció nicmente de a ansfrena de ao, puesto que como se mu
Fent Fig 4) trabajo ra por mögui sa diferencia nt el aor Samir
Ado por el oc eat ya ei a foe

Bry, oo
ste

(Becordargue <0) Pro una mui de Coot esata

a wm

rt

De cuerdo con el Segundo Pio de a Termodinámica podemos afar que fdas as
me res linen ei miso ensmicnto idegendientemente de e cons
‘Gin Para vr este enunciado E let conicreros dos máquinas reverses acopla
tue Pandora entre ls mismos focos Fig. 47 as sustancias de trabajo y los detalles de
ersten dels máquinas sn ote arian inert, sapongamos que la
mé A tene un endmieto superior a lamáguira B y quese Sun ls controles de
Forma quel máquina 8 absorb en anti de calor q, e foo fl y cda una Gets
ati de cora foco cent. Puesto que el rendimiento de a mágica Aes sopor al
“canos necesita todo el tajo rocio por A para realzar ese proceso par I que

106

1 mens ak de
‘aioe tearing reer gue
a ent jn een nan en est
eens conc paces
Scns
‘unto eit gua ri.

4 £1 SEGUNDO PALCO: LOS CONCEPTOS,

OS bc ai us a conte um
ae ease gra tens as crea lea
nr tee name
a ene i ge ann am rc,
Be SI le Goce a es sa kam rer
en nd cen ont rl oot sme
recat gee malta deg só
ee ac a cea en pa
een
Sele

si oo ote ans end
‘Bessemer gas er ato pr ae
tin e cd

(6) La temperotura termodinámica

Consideremos que disponemos de una mino que boa revesblement ene un oca
caliente na temperature Y, yu foo) (0.3 una temperatura poor dea E. 1 po
demos cari

ÊTES ua

sta expt permit der a Kevin scala een de temperatura asin
Sen ei vendinito de uta magi em. eo de escala uresponde à un rend
miento de Caral unidad sn del gado e totalmente arbitrary peo e a escala
Kein se define signando la Temperatur del punto tiple del agu el valor eet
273,6 K AS il magia mic tive un foc ohne en l puto tp de gua, la
temperatura dl fc fio (e eo que vamos 3 md] s ala miedo el endimiento
dela máquina Este iad es independente de a sstanca de abajo

‘Unto aan cola es que, como vinos en a Sección 22, el calor Lans
do puc ey medido, en pin mecnicrente (m función de la localización de un
peat As pose poses! mens tenes, ear a tancia recorda gr psa
pa media temperatur. L fin de Kevin de la sc termina de empero
{ura Introduce a media de tumpratur ean un planteamiento puramente mecnico.

(a) La desigualdad de Clausius

Hasta aha hemos verificado que la entropía al como se la did en Ec 2 una
Función de estado. Vamos a iteta comprobar aha que la entr e un ina de
paco esparto, y que se cpl que 65, 20 pata eue pros espontáneo.

Se anu

atan Y

48 un oi car pute compe en
retin 6e co mtresmaente peques
‘Stone je nev, que na
oa mes

Foco alone

o 5 = wait,

Some e ant aS
ins o scence i e ga y
Tes e eps amo des Bes

43 VAMIACIONES DE LNIROF EN ALGUNOS PROCESOS CONCRETOS 107

Consióremus un sema en contact mic y mecánico une mei a a ma ten
erat, E. El Ste y el med no están necesaamente en xulo mecnico por
empl, un gos puede aa à uno peón mayo que la del meta), Cutie como de
ao viene arompañsdopor un arcón de entropía de sema J, el meda da
Taniendo e vente quee roves puede sr eses a entropi toa Im
«sado e pta un poes de sip en lite, pr lo que se puede esc

We 0452-40.

{ts uds ala sc reso reversible) La & indica que 4,» «endo
Apr as dede sitema rate proceso (os dec, 69, puesto
[el eae qc entra enel tema presen del mesa por lo que, para lui preso

se
a. ci

Esta sesión e conoce como ls esgunidnd de Clauss,
Sapongsmos que el ster está ando del medi En estes, dq =O a desigualdad
de susi implica que

20 va

Ésta es ect la rates que necestames pra qu trop fur un
‘adr de la espantaneiad de un proto y ns de que, en un sitema usado lo entr
a dl sistema no pue min und en ar un proceso espanto

Pans sa el ontnio dl design de Cass cn dus sec jm.
Primer Supongamos que un sema experimenta un proces agobio meses En
te eas, d= Oy. de acudo co la £ 13,5 20. És ec, ar este tipo de proceso >
onto se ha incrementado la ota de te Puesto queno este Hj de calor
aca medio, su etropapernansce constant y da =O i ntl total el sis
temo ys med ade la felación, 20.

Coniferemos ahora una expansión tem reverse de un gs el. Como vimos
en el Ejomgl 41, aa un races de este po da = -dw (questo que dU = 0), Sel us se
expande Ixement contr l vacio 0 salz rato yd > 0 lo que knpkc que tom
Ben dg 0 As de acuerdo con igual de Cas 5 20, Alice el meda. o
Sea tested ao a me, or Que dS, =. El rs ina es que en st ro
«so también se cample 5, 2

‘to tipo de proto Hesse es el enfianien cspontinen.Consierenas una
rastrera de Crema en fom daar dq desde un Steal foco alert ala
Temperatur I, a ao sitema -el foco M à a temperatura, (9.49), Cuando dal
onda e oc altea entopa de foco ví ena, mini). Cuando en-
tea ee for r,s copo var er «Ig, crenata). variación total de
ento.

05 Mel sae e) us

que es posa (pesto que Y, 2 Y ASÍ el enfdaniento (arserenin de calor desde
niet à Wi) es espontnn, amo Ja cons experimentaimate, Sas tempera
fase ls dos ster conde, = o os stemos se eneuriran cn equi r=

43 Variaciones de entropía en algunos procesos concretos

Vamo a estudar cómo se call arian de covepo que acompa a una sr de
proce sles.

108

EU stouno FAINCIO: LOS concertos

(a) La entropía de una transición de fase
6 la temperatura de transición

Puesto que cuando una sustancia Fre o hire se pros un cambio en live de orden
foe, abe esperar que ann vaya acompañado por una varió de entropía
Pa elo, cuando Se epa uns sustancia, uo as compacta se tasforma en un gs.
fase arcalemente dps y cabe spt que a entropía del sustancias incremente
‘mieabement. La etropi de na sustancia iio se inementa cundo se funde pra
{dr uo tribe se crementa cuando la ase quia se tnsfrma en ga.

serons un ssten ysa medio temperatura de trans normal T, denia
coma a temperatura en la que dos (ss esti en equi à 1 am. Esta temperatur e
(273) pra Biel neu ene aga quid à am y 100° (373K para ct agin
en eg cons vapor 1 am. A dorer de arschön, cualquier tasfrencia
de ren Sistema y mesi reversible, puesto que las dos a ene sistema es
in e equi, Teniendo en cuenta que peón sane = A, la ación dela
entropía mol dl tema es

as ve

Sita transis de fase esentemica (2,4 <0,cumo enla ange la condensación.
la varón de etapa es eat, Ea dsminucion de entra es consent cn elin-
mode orden que e produce en essa cuado se forma un sd apart de un
liquido, its tam cs noti [3 > 0. como en fai) vac entre
pla e pst que es canter con un crerento de desoren en el stem, Fun y
Vapor so rocsos eroticos, por oque aos von acompañadis de sendos in
remets de rro dl stema Este incremento es cnstente con la da de que os
ios son más desordenados que lo slds y los gases L son más que los uid En la
‘oka 41 5 recogen aguas etrpisde transición experts.

hl aha 42 e presentan cn más detalle etapas estar de vaporización de die-
rents gud en sus putos de eli, Una cratoistsitresate de ls datos r=
des es que un amp conunt e gids present aproximadamente la mima ete
pla Ge voporzacinextindr(ededo de 85 36° mo sta observa emplea sl
fevoinad ela de Mouton,

A _——

Interpretación molecular 42 La justiacón de a eg de ruta cabe buscara en que
aimee se gencr un ineseento comporbe de desnden cuando se evapora un I
doy 3 lora un as E et ao, abe per qe nds ls ues tengan una en
"gia sonar de porción simi

suis que presenta dendacines gas ela ela de Touton son aque
los entes que ss roel etn organza siguiendo un et orden En tales 8 se
produce un caso mayor en € erden 3 porte lado que l que tee haar
‘ad lo hae un quo menes ordenado, Un jp ese gu, e a que lavada en
twin de span refi la extend de una extra en el iui dei alos
puentes de ihögen. Lo puentes de hidrogeno den organza fs moléculas en el
Guido de foma que est menos al azar que, pr eempl, ls rns del slo de
Arig liu (que no presenta eles de gen.

E metano presea una enropl de vapnritaoén ancemalmene aa Prt de a just
dación s que la envía del propi gs es igeramente bj (1061 ma 3296 Ka
“epi et er los miss coniones e 192 6 mor. Cam veremos en Cpa
18.1 moléculas ligeras sn ile de excita en oa; como res, slo anos po

A2 VARIACIONES DE ENTROPÍA EN ALGUNOS PROCESOS CUNCETOS. vos

aba a Espís xr tempera

de amigos de se, FU mo)

rn er]
eon te mareo a]
Vencer C Ma 49067784) 71963888)
Por 22001778154 MOUSE
Heo, He ante w9 04220)

Toti 2 Eps de vapotncin ett de ios

TS TE
cero «08 Pr ma
ed de como $3000 167 dea
Celera Sox a asa
Su deMérgeno 187 „ms sora
cu 5 015 vaz
ou “or 108 ses

prennent

cos tas de rotación so acess à temperatura ambiente ye desorden asociado co.
Taplin dels estados de tacón ojo

Ejemplo 4.2 Uso dela regía de Trouton
Pre eta deal tro dl vomo end qu hn 5921.
todo Demos Jugar $ pou ur organización cc nna de fas
Hui 0 tpn anmal en fa gs Sino ete ninguna st emitido ua
sf e rte la forma
A JR mo)
Bapusta N esten na pur pnt iger en bromo ui By cs
mola pesado que oso poble que presente un comparant il en fe
Ds pr ue ares eur ui rela e ri La suc et e
‘ul 8524 OS ml 20 o
ot cxpeient s+ 245 na.

Autocuatuación 43 Prec enti de vaporización dt tno en su punto de bu
ón, 886°C

(1619 mar]


(0) La expansión de un gas idea!

Enel elo 41 hemos etai quel tación de ntopia de un gs del que sexe
pen otirmicamente 3 Yes

en) om

no

10: 195 CONCERTOS

Puesto que Ss ns fucin e estao, esta expresión wa tato ie proceso es rover
sl ema ses ever

S la va e teves, asian de entra en el medio (qe se encuenta en
«iio térmico y mesinco con el ster) eb sr tl quede AS, 0. An est so
ta vación de ctas del meso cine con a exprsn de £ 17 cambiada de sig»
o. Sila capas cure He (= 0) e ieerenentey 1a temperatura geemanece
estante, entane q 0 E consecuen, AS, = Oya af tal de entropía ve
ed pris E 17

(e) Variación de la entropia con la temperatura

La e 3 pace emplear poa els la entropía de un sica la temperatur I, se
‘ono entrop a una Ceara Fy laa sunita para cambia la temperatur
radeon vale ot

sun f 4 wm

Ns intessremos ariclamente en Is vines de envía cu stems está
sometido a prsoncorstate la atmotéca) dante el calentamiento, Entes, de la
fetid capi clr presó constant (E227),

de Ga

Siempre que el sta no ral al tina de est Cn consecuencia, pre

us. w

‘Sc pli mms pren volumen constants, pro sntyend €, por Cy Si Ces
dependent del temperatura e intra de temperatura de va se ene

sus Teswecuf) um

‘secant 9 amen constante se oben una expres sii

Ejemplo 4.3 Cálculo de una variación de entropía

Car la varación de entr que se produce curdo argón 228°C 1.90 atm intro
id en un reciente e 00 m? de volumen se deja expat 1000 y simi
mente se ciento 10°

Métaio Puesto que Ses una función de estado somos rs par coger el comino más
Comment deste el estado ina. Un carino postes una cyann sota rre
Be haste volum nal segu de un csetamientorecrsbl à volumen constane
uta a temperatura ful avira de entropía en la primer espa ven dada por la
E. 17 yla dela segunda etapa, Spanende que €, ea independiente del temperatura
por 20 (cn e luar de € En ambos as; necesmas concer , ania de
esque poemas cular mediante a ecuación de sado de sal y los datos dt ea
{oii a capa caleta à olumen constate puede abres pat del valo
eG, dela aba 26 lactación Ga Ca À

Respuesta La cnt de Ar presente n= pV/RI] s 0408 motes La variación dee
trois eno primera capa expansión de 0 em 31000 cv a 208 Ke

ASA nt 200 = +0118

Er

mien

oe Save

pr

8
5 | cu
er:
sl w
as
Ast]
su ns
a nur

10 Stein dei eng arte de ts
roman cto wann e esa
‘opens as mut Lop que
tient ta
‘rope a or dee o

43 Vaniactonés DE ENTROPÍA EN ALGUNOS PROCESOS CONCRETOS a

{a vación de etrog en la segunda cag, deve 296K 373 Ka volumen constante es
pal
ex

La vación total de entropi, sumo de stos os press, 45 = 40.175)

= (00208 mal x (12.481 max (À ar

Autoevausiön 44 Colt vaaión de entropía cando la misma muestra il se
comprime 3 00cm yseenfina-25C
Lost

(d) La medida de la entropía

la entropia de vn sistema tempera Ts puede rlacra con I ent à T= Om
endo s opacidad era Ga fentes temperatur y eolando la ingl ela Ec
1, Der se a etrpí de ars (4, ar tod rarsn e fase que e
procure) ete T= Oy temperatura de trabajo, Por ejemplo, uns susana nde 1 y
eres, entropía por encia de su temperatura de ein vee ada por

sms [SOE ae

ope, a, fame on

odes a magias requeridas, excepto SD), pueden medie aoiméramente ys ine
teas puden ra gdicamente 0, como sick hates yen dí, stand ls datos
2 ur fern plc interac alicante, En tf 10 e loas ls poc
rento: el dra tj la cura CT rent à Fes inte equi Puesto que IT= din
‘um provement alternate consti en lar el área bj la ca fete an.
‘Un problem ren con meió de entopia cla ted de med sap
nse cor ec de T= 0 Ben Ducnos rzunamients trios qe permite suit
‘ec Tes a copacónd aoa es proporoora a 7? ue Sn 1. sem
‘Sta depcadeca base de la etape de Debye. En ste modo, Cs mie 3 teme
{ates 1 mis ojos posts y e sta una cura de for a” los ats Este iste er
me ctra lao de ay unser que np €, = als iia hasta Fu 0

lustraciôn,

‘Seta clado lu eoopi robe Sndar dencre gas à 28 Ca partir dels qui
tes dats

SOX mot)
Papin de Debye 132
Intzracón, desde 10 hasta 3851 K 22
rar de fase a 3601 K E
Integra, dese 35 Khasta6318K 2138
Fost UK me
Interact, dede 6314 hasta 7232 K ma
Vapoizaion 7732 an
Antec dee 77.92 K sta 200K 020
Comesción eno eating" ose
Tora 19206.

m

4 eu SEGUNDO rein: Los CONCEPTOS

Porta,
521260151 = $24) + 19213 mol

Ejemplo 4.4 Cálculo de la entropía a bajas temperaturas

La esp ie molar presión constant de un cto sa 10K 5 083 JK me
as se ela mula ea tempers?

Método Puesto qua temperatur es slicientement tj, podemos considerar que la
capacidad coca vai on a Sempeatura según a”, po o que podemos tar la
fe 19 ara cla a entropía la temperatura Ten función dela entrap a T= O yla
carie a, A rela la iteración, se observa que podemos expresar el esla en
Func delo copacd cr 1 temperatura 10 que implica quese pueden il
directement os datos pra caer etropia

Respuesta La Integración à resolve es

sms [EE soie Parestoisger

7
o obstante, puesto quel copciad nt a temperatura es a,

sms iG Im
ondes educ que
5, (01 «5 (0) 4034," not

Autoevaluación 4 Cuando la temperatura es bp, en Jo metals exe también una
contin de os elcones a capa calories que esata propancional Y. Hala
U contin alr de la ntopía a js temperatura.

[sin-st0+ cl

44 El Tercer Principio de la Termodinámica

A Ta desaparece od lo enti del movimiento térmico y en un ert erecto tuts
los domos iones están uniformemente dstbids en una sed regular La suena de
Geste espacial uimento térmico sure que tals teres tienen entropía na
a condones Cnsistent cn la interpretación molecular de a noi, gusto que
S= Os ext slo una forma de atera iss ola.

(0) El teorema del calor de Nernst

La seen termodinámica que rest consistente cn a da de que coropí de un
count ordenado de moléculas es ceo a T= O se conoce como teorema del calor de
Nernst

la vaicón de entropía que acompaña custqie transformación fica 0 q
mic ende cr cundo la temperatura tiene a ere: AS 0 para 70,

Como erp de evidencia experimental de sta ty considere etropa de trans
(San de sue otro lol sare monaco (que puede lue a part
deta tai de ani (402 Seo] yl temperatura de tarsi (369 I:

met
TENTE

1091 matt

abla 3 ropes star de Tre

LS

pr

art, ct
Deane
Seen, O, 6
Yes.)

Luo:
ecc
Pam

Msc Hg)

uses
Ka, Ot (a)

Dia de crono CO, a)
[reel

el He
Armani.)

cp er men se

ua
207
107
si

aa EU ACER PRCIO DE LA TERMODINÁMICA us

Los ds etais indes pueden determine también mind ls copaciads ca
loas desd T= D2 P= 369K Se ee que

5 (a= $40.0) #3740 mo“
SOI mE

{os res implican au, cn temperatur de torsión,
ASS,

Comprando te aa cone presentado atente se puede cnc que
S.la.0)-5. (hobo

en buen cur con tee

De teorema se Net se Bee que, se ads ativariament el vor cero as
atria cementos en su forma crstun perfecto F0, ode los compuestos
«stamos perfects Venen tata una ati cto 2 T= 0 puesto que a ar de
Entropia que acompaña a a formación de ls compuestos s ero, al gual que In op
¿tds ls tamformaciones ends ea temperatura As puede gare atodos ls
‘sls pericos una etapa cero 7 Eta contin se recoge en e Teee Pin
pio deta Termodinámica:

Sila entropi de cada cemento en su estado más estable a = 05 toma como
cers enlones todas las sustancias tiren una etrpía posa que puede ser
‘em a = Oy quese hav cr para todas ls sustancia que sean crits per-
estos incluyendo compuestos

te que un eta que no sea un cial erecto, soma el estado supi del Me
[Sección 3) sta nido cn la ose ici

Sede destacar ten que I Teer Pino o plena que las entras seo cer
0; spement nica que todos ls mates perfects Leen mima enopla a
sa temperatura Desde el puto de ita dela tomocinámic, conser cero ste sor
común € un snp conven, o obstante, a nerprtaión molecular de la entropía im
pica que S=027=0.

(0) Entropias de tercer principio

A anti de ora consideraremos 50) 0 parao stale perfects Las ents alto
lads aplicando se conven se aman entoplas de tercer principio (a menudo, simple
mene “etapas estar), Cerdo una sista et e a estado estándar la tempe
fata Ta eng estan rer Pep) se simboliza por 5” (En la Tals 4 se
present un st de valores 2 298K

‘Se define eta est de sección AS”, a igual que hentai de rence
tind, como la fee ente a noia molares de o productos pro separados y
ns esos pues separados a tempor de trabajo, estando todos elos en su estao
estar

ase Zest Ss en

En esta engen eds ting sé ponderado go el corespndentecoeente eter
‘quiet De una manera ms frat Land a rotación noua ena e231,

ase uso (20

Entropia, 5

4 & seaunpo FRInCıD: 105 conceptos

ustracién an
Pa cael eloped da can MI)» 10,0) > WOW 225% tae
ss datos ea Tabs 26 de a Secin de do par xii
AST =S21H,0.~ (SL, 9 +1310, 3)
2638 {1507 + 2080) JK mot” = 1623 ml

vor negativo es consiente con ia comen dedos uses en un id compte

Autoeraincin 4.5 Cot la envi de ecció ständr ea combustión dl meta»
mo did de carta y qua Ius 925°C

[Eur

D emporte, Y

Sanita nep ma tj La
‘Sine pr me ia de eo
em map en mad ét op
te wr ste mca ade
“rae cano compa y sei ie
Enanos la tr de merci
o ne

4.5 Cómo alcanzar temperaturas muy bajas

cord mundial de bs temperaturas ha quedado esaei cere dels 20 a. Los
95055 pueden enr po debajo e su temperatur de inversion mediante expansiones
Jaleo, lo que permite cnc tempeatrs inferirse 4 Kurt e du
‘in del helo) xaporand ho lua cane bombeo rigido à aus de tutos se ran
émet. Con este sistemas han alcanzado temperaturas cran à Y, per a tempera
ras Infeiore eb es demasdn poco vet para que el procednento sca eet;
demás la ae super coming a intere en el pros de enfmietobloqucando
rogesvamente sparta

E método empleado para alcontr temperaturas muy bar es I deamapneie-
ón aka, En ausencia de un Campo magnéi, los ceros desporeades de
un material pramagatco etn aentads al azar goon presea de un Campo mag.
ét, exten más sins D (= = de estos términos Sealant Secon 128)
Que estes {m = + Dese un punt de vita tomado, la sglcacón e un
campo mento dira la ent de una musa (Fig. 1) cn olas pls a
na temperatua deermisado, a entropía de un muestra s inferior sur se ala |
campo que und n se ala

Una muestra de materia paramagnc, como los compleja mons da £ se nf
hasta ees de K tango neo ido, Sea ua ut that de Gaal
iol, 68,504,» 89, spoveckando que el ion gael dene var leones des
pares y está sepa de ss aredetes por ua sea decoración e mil.
e HO de Miratacón La muestra se somete à un fete campo magica mientas sta
vet e ei nude para asegurar el contacto temo co loto ri. Est etapa de
tan etki yl muestra ced ara meds que ls sins electricos
adoptan s estado de mono nc [A e la Fig 11, En est momentos ora com
tacto térmico entr la mues y os alrededores extrayendo ei mese torbe y e
rua el campo magnético. Eta capa e ata y de hecho reverb, pando cata
o e sistema ds asta CA ia de et tapa la muestra sama que en poro
“ahora con na era envia. En usa de campo magnetico eta menor entr co-
respond una menor temperatures al s que sage a
tia a eta la muestra

‘Se pueden akanzar temperatura an más bjs se tan ls espe cese que
también action omo pequeños iones) e luar dels crios, omo e a cia de
dcsmagtiicn aies mater Ésta a o sta empleado paro alcanzar 1
actua cord mundial (con core.

6 14s EUEROIAS DE HELL vas ms

Un planteamiento basado en el sistema

La estaa ea mai Fundamental par exude a chin els pons nas
‘als ero, par tz ness ala ls variaciones tanto del Ste com de
medio Memos vito que Sempre rea muy seri clar la variación de ento
de medio y vamos ver ahor e posible dar un método simple para cota sta
Soc automáticamente. Este plteamiento pemite far estra atención e ls
Tema ysimpifie tu ES además a sed odos ls agicacions de la temas»
ic quimica que segun posteromente,

6 Las energías de Helmholtz y Gibbs

Consteremos un stems en equi mico con medio à temperatura 7. Cuando se
pce un combi en el str que comporta trasferencia de ener en foma de clar
Entre to y el med, a desigualdad de Oxi, C19, ns de:

- #8 30
as m

Et desigual aude deal de dos maneras en función de as conics de wx
lumen o presi corsttes baa a que e resize proces.

Covleremes primer la traten de clr à vom constante. En ete cs, en
seca de rajo distin le expr, podemos scr = du at,

sr on
pen dig srta dc ae st ee era

Si pont ónicomente en (cn de o funciones de esta del tm. La de-
‘ald se moda acierta

ra

U Wesniante,sin ro Kinn ac emann) us

además, nein (44 =D) 0 entrgí es constate (5 0), sta epson e
rafa en rspectoamente,

45,20 dl 0 us

nte ls soins indian as marie ques mantienen costat

a e 26 ers liter de grosso espontine en funció de magnitudes de ste“
ma a primera desig nic que en un tema a volume y energia cons
Fes Como un tema asado) entropía auenta en un proceso conan Eta ración.
Sen cena del enunciado del Segundo Principio La segunda igualdad es menos lía, ya
ue nos india que ils enone olumen e un sema son constantes, ets a
«regia intra dee demini en un proceso spomins, No se debe imspretar se
{evo como ua tendencia de site à cvlucionar Maca na menor enga, Se ata de
una concn de a entropía dsd ya ques de lene en cuca ques ato:
la del ósea na var, nel rose deber produce un incremento en a eto de
fri, que sl se pude conseguir el Sistema ode ene en frma de car dls
‘yen a enga interna

santos anfere cor a rein constante en ausencia de tras ist a de ex
pons pomor escri dn, dy tener

1452 dH (pconstunte sn tbo sto al e expansión) tn

S además la rta a emopa son constants lo desigual se transforma en espro
damente,

45,20. di <0 a)

ne

EU SCGUNDO PRINCIPIO: Los CONCErTOS|

Las irterpretacanes de sta designados sn sims as de a E. 26. La entropía ne
stem 3 presión constante be amen $ 1a etai permanece constante (On
is ens que o sail entropía del mesic) Aeathament, ental ete minar
Sits ent dei sema es constants, consciones en as que dc produc un aumento
deen en meda.

Puesto que as 6. 5 y 27 tienen la forma 6U- 78 € 0 y dH = 145 O, resta»
meses pueden expresa de una mantra missen introduciendo dos muevas magn
es termodinmicas Un sl ener de Heimat, eid como

ES 29)
La ata sacra de ibs, 6
Gen. EN

nests ds definiciones todos los ml se eieren a tema.
Cuando e estado de un siena criba a temperatura costat, as des fune
cion sai:
a) dt su-Tas BI 6G=dH- 745 ou
$ itaducimos E25 27, rspctamente obtenemos es ren el min pan
vanes

AA, 46,,50 en

Estas deigualéses so ls contains mé importantes obtenidas en la terminée
mea Se desa en siguientes secciones y capos

(a) Algunos comentarios sobre fo energia de Helmholtz

Un cambio en un seems a temperatura yvolumen constantes e espontine si dA y 0.
Es dec. un pros en estes condones cs spontinos da tg a una minions
‘renga de Heim Si loin e atl esos sitemas se desplazan pontincamen-
te tac estas de menor A Eier de equi, que se ac cuando no tiende a
rie el paces ret lives,

eyed us

A renato, ls expesions dA = dl - TAS A <0 5 interpreta e eins energéticos
Un ae negativo de y un pi de TS dar luar un valor regata de d Esta
demain sir quel tendencia de un sistema desplazarse aca una menor Aes
rete de terdencia dsplaase hai una menor engi nena y una mayır en

twp Si embargo eta interpretación e faa (ungue e una buen regla paca recordo
la cares 6 44 puesto que la tendencia a sii À e excuStamente uns conse
nca dela caución hai estados de mayor entrpl total. Los sistemos cabin es-
pontioament si en el rosso s lnrement a etapa tota del Ste y el mero
ende o uno menor eme ren La forma de pued dar In impresión de que ls
Sistemas een à dames entro, per ta apreciación es engaños Ses la vaa
Son de envopa dl stern, «BUT la vrai de entropía del metio Sempre que el
Votame del tema sa constant) y su sua ende un mixin.

(0) Trabajo máximo

Un als un poco más profundo de A nos permite ver que s una mag más impor-
rante que un simple indicador de proceso espanto: a ann de la enga de He
hale nos dee ajo máximo realzado enc proceso

i= 4A 60

3820

In:
„>

Medio Down

42 Eur em nis me aa
Broa lay umes Enron pets
ener duen a pa que
Segoe portion enga meo,
en a ug gee pola
stuf eer om ear
eve nena eb Con rude
tot co mr qua

6 Las ENEÍAS OF HELHOLTZ vas u

Ss preste motivo que Ae la cono por a Tuco de taba mind” simple
e. la nein trajo” (Abe sie trabajo en end; de nel sinolo A

Justificación 4.2

Primero tam a roar que un ster ela e máximo ab pase cuando rabia
reveblmente (esta coin e demostró en a Seen 2 para learn de un
Ga ea ahora vamos probar su valdez universal, Combinand la desigual de
Gauss 8 da) expresó en a foma 1852 d con Primer Pain, aU = dq +
danse obtient

avs Tas ow

[dls menor que l émino de dee edo» que hemos reemplazado dg por TUS
que en geral, maya] ordenando eta expresó se ene
awzau- Tas

De ahi se deduce que valor mis give de tajo y por tato, ene mis
(ur pure obtenerse en listen como ata, ine dad por
dm TAS

pres ue nos nic que ete trabajo sl se ala cuando canino se ere re
ersblemete (ao e el que e cumple iguala) Pst que a temperatura constan
tea AS podemos onchir que du. = SA

Cuando ene sistema tee logar un cambio moco, la 24 se transforma e
ne A es
Sendo
sa-au-ras vs

Et expresión muestra que en algunos aos, dependiendo de signo de término TAS, no
tos la vation de energía nera está spanibi para relia u trabajo S la vación
va acompaats de un disminución e enti (el sitema, cuy caso TAS < 0 tre
rio del dsc de eta ecuación es menos negativo ue la prop Aıy ei aba mai
mo es menor que [SUL Pra que el gross sa espontáneo pate de a energía dee per
{dese en fora e calor, gereando la coda suicente de entropía en e meso que
Gurte la rección de ent dl tea (Fg Al En ste cs, la naturalea ex
e una asa sobre la er nera uo et e coin en boo. Este e el rigen
fe que Aa macs también "enga re de Heol ya que AA sla prt dea a
Fic de a ners intra ques tre de tesformare en 12090.

Interpretación molecular 43 Podemos dr ovo enfoque de arcón ene el trabajo
que un sistema puede realizar y la ra de Heol, recordado que el abajo es
nera oser ul medio mente un movimiento unirme e o tomos La expre»
Som À = US puede inerte constando que eso era inma total del si
lema, mens una contribución que se acumula caticamene a comia 15) Puesto
e a envi amacenada o puede ua para conseguir un moviniento unio en
rei slo a pre de U ue no sá almcera atime la cria U 5 si
pein de comerse en tabs.

ne

Medio Sud

13 Een eg dena
e e
ora e se punt sepa
‘tra en Caro reas jo
‘ne pt yor

4 EL SEGUNDO Pameiio: 05 CONCEPTOS

Sita ain produce cn un ome de entoía de sistema fe uy cas TAS > 0.
«término del derech de aE. 3 es más negativo que AU. En este cas, el ajo máxi
tno que pued obtenerse del sema es mayor que UL La explicación de esta aparente
Paradoja debe buscare en que ste no et sao, or lo que puede der encre
9a e forma de calor af vez qu rat un tj, Puesto que la entropía de site
ments, en un proceso espontáneo se puede permi un reducción dela entropía del
edo que no see ee aumento. AS, el medio puede transfer un cet can de
Calo no mayr que ela de TAS) que conta al rajo realizado enel proceso (fi
natural set hot embalado ua aa.

Ejemplo 4.5 Cálculo del trabajo maximo disponible

Cuando s oxida 100 mo de CO, (cos) a dni de cotono y agua a 26€ de
cuerdo on cui

SO — 60,6) + 6,000
eis caoimiicas don AU” = -2008 4 mot y AS" = +1824 3 K mol 22250
ut part e € enga e puede exer como (a) aer presó constant) tajo?
Métado Sabemos que cr taste a presión constante es iguala AH, par loque
ects flan AA" on SU", que sl dto que vos an Para ele esta rar
«ón suponemos que ados los gres an eles y empleamos a & 226 en la foma A
(SU A Par trabajo máxima reza en l proces tramos la E. 35.
Respuesta fo) Puesto que Sn, = ,sbemos que A" = AU = 28021 mol. Pr tc,
à pres constante, a ec ue podemos obtener en forma de calor < 2808 mal".
[ol Puesto qe F= 298 ear de AA" es
AAT AUP Tast = 20624 mo

or tanto, puede ane Le uma de 1.99 mol de CA, para prodac ata 28621
detal.

Comentario Como restado del vación psa de entoía de a ción (que es de
tia, paríalmente, ala gecrcóndegrn número de pequeñas molecu pat e una
Grande el atajo dln reliable es super à aan de energie, Elsa
puce arc regia dl medi freuen su entropía) y zara para produc abajo

Antonin 47 Uta los nos debia 25, reptiles para la combus-
tion de LD mal de CH en la ima condones.

Ug = 0901, f= 8184)

{6} Algunos comentarios sobre la energio de Gibbs

En quí es rá oriente lación de enga de ibs (“energia re que Ia
ere de Heimhalz puesto que, l menos e el aora ime, estamos más inere-
Sos en process a pein Consume que a volen costat, El eter J, 5 O ali
ao en quimico os lc later ai. a temperatur y peón constantes, is eso

es ime san espontáneas cn a rección que coll una disminución en nei
e Gibbs As, queremos corr ua racine estes, manteniendo constante
la temperatura l presio, ealuremos La atacó de ener de ibs SI Qdsminuye a
eid que pores Iren, entoces a ean tiende espontcamente a comer
las eto e producto. Si aumerta eses puesta a que spot.

4.6 LAs enreins DE wexunotrey Gas 19

asien de reconesendorimics espontáneas uta el papel de © En tales e-
cine, aumento, o que ia que el sema evoca espontincamente haci sta
dose mayor era y JH 0, Puesto que la cación es espontánea se de cumplir que
46 50. pesar de que df > 0 sao es que la entropía de tea dete aumentar
de manera quee tnmin TS sc ueieente ost y super a en 46 = HS.
Las recionesendotrmicas están pues impubatis por el incremento de la entopa del
tem, que sara a return de entropía e med provocada por a exstenci elf
jn deco bile sistema (6, = =OH/ Ta pres cosine)

(e) Trabajo máximo distinto al de expansión
Un planteamiento pars AG ang 3 interpretación de AA como tratajo máximo es el
rigen de a Generac altra, creía Eire En a Jstifación +3 se demuestra
ue temperatura y presión coses, a vraión elo energía de Gis dae trabajo
imo sit od span, onde € id "a

Der) en

La expresión correspondiente para una vaiciónmensurab e
peed ba

Esta expresión, dela que más ahnt veremos chs aplicaciones, e parement
ar ea e ajo eco que se puede produc en plas de combust y pls
ectsquies

Justificación 4.3

Pacto que = Up en un proceso cali,
dH da + dur do)

Cuando el proceso es reses, de = dy d0= 6 = AS. par cul
46-7854 dm, gM - FAS = di, + lot)

[tatoo su trabajo de expos, que para un proceso reses vien dd pr „po
em pute ir ambien us ios de tato (or ji, el trajo eco de ina
ar econ través de un cito eleva una columna de nudo: denominamos à
fte atajo tato a de expan e Ai tenido e cuenta que dl] = p+ Vda
46 (pa dm.) + POV + Vap = 6 + Vo

et process pre a pren constant y también 2 temperatur constant, el
tino tring desaprese y 46 = OE Gt, a temperatura y presión costat,
(i = AG. No Ese. gueto ave proceso es etre, aba realise
ser maxi pole: esa F.37,

Ejemplo 4.6. Cálculo del trabajo máximo distinto al de expansión para
¿Qué parte de 1 entra beni en a combustión de 1,09 mal de cls de glucosa
‘condones són a 37 (temprsur e la gres grovel para mantener
[sot muaar eros? La ervpi star dela reacción es 1824 3K" mo.

Método El atajo sito a de expansón que e pue oberer en oración siga.
Ja veri de encgi de Gs estar el reac 46°, una magnitud que define

mo cn rein ms adelante. Par cols ests coma, e vio igor La deer

Tabla Aa Eneas de ibs de formación
‘Stars 298K

36 ner
Danan) Er
Bonn CH e
ere, CB) 503
Din deco, 0, a) 2944
Agua 100 on
Americo, M4, 8) “6s

Caron OU) SBE

"poten en eva Sn
au

dencia del ena de rs con I temperatura, obtener "apart de ka Tabla 25
y susi lo ats enla esprsón AL” = AA TAS"

Respuesta Puesto quel napa etänderde rend es 28051 mol" e deduce el
erga etna ere es

AS” = 2808) mel (8100824 JK mol) = -2865 met”

A 2004 poa la combustión de Y mal de mulas de uo lo e india que
la e e pude atar bteer hast 2065 de atajo sito ade expansión.

Comentario Una persona de 70 kg de masa necesita rar 214 de trabajo para s-
calar vertiente 30 m; por tnt, necesita un minimo e 0.139 de gluco par com
ear el eje fen a pric signfiatvamnte más,

Autacralación 48 ¿Coto taboo into a de expanse pued ebene a par de
da cmbustn de 1.00 mol de CH en condones estndar à 298 K? Ur AS” =
ZUR ma

isk

447 Energías de Gibbs molares estándar

‘Se pueden cin as entrpis etais de rain sind para obtener a eng
“ib de rec estándar AG lo “ener de Gs estandard acción:

ARA TAS” va

la entra de ibs de ración extra es a rem ete as energias de Gs mol
res delos prouersy reacts en sus estados nr 2 la temperatura ques espia
Fara rain. Como en el aso els mis de exc esti, cement de
fini as mes de Gibbs de formación estr, 6:

la eng de Gs deformación estándar e era de Gis estándar de la
rección de fomació de un compuesto a pride ss elementos en sus estados
reference.

sd denen d un lets defi en Sei 2, Ls rs de Ga
aman sn Ce cet nan econ pus ESE
Toman av cn ma E a ab $4 poser at eect eal de
Compu Apt d alors eat tl ole eg de Os de cin
‘Sn odds comida:

CSST won
conca m oo pr corne ete end Un
ots ann ma nea e a Sein 2.

age vaso con

lustración

ars ell ori de ibs etre de la reacio COC) + 10,01 0) 23
se serve

40° = 46° (C0, 1867 (00.91 +446" ©, a}
Shot = (127.2) «(OW ms "a 25721 mol

TODAS ADICIONALES wi

Autocsaluación 49 Cou l energia de Gs de ein estar par a combs
CH 298K,
Katar

Uno de ss poste maneras de determina valores de ener de ibs es clan
mes caoimétnes (esas de AM y 2 través de las pudes corsa 5.
Puen leere también a pride constants de qui (Capitulo 3 y meds ele
toga (Capito 10), 0 puede se aclaasuiizando dates abro en medió
{sorts (Capita 20, La informació s recoge en ls Tablas 25 y 26 de a Ser
‘in de ano no oa, detemiraremoserergas de CS al naar serment
ur se meceste para aber alguna infomación adicional sobre ls racines u
fos procesos de mess quimico.

Ideas clave

franca de evn! rem de ot 4 Tr impo dela osc 20
Esta sap sc Fl pedo quee | Femme Ha
Frais rece ee TUE Corea de car de Nom O Stel deci
se teca inc dea yen
La rección sep Tempers Tomos Sue
Sonne (eaten 1) Gopi cr pico 12 So mo yen
A FSi eae Pre
|
É'éomdavene del opononci deta serpents y rn
acia preso 45 Cómo aleanar comantes
e usm com CENSO esportneo temperatures ey bas Tein di a
fics ipso pren ani y rer de
cn 43 Variaciones de apio Sab GE)
sn een cer
Pen Sout Fate A neo e Gi otr
Saar finhintag, 0 1.) ene de na tarsi einen
baie” Sota biome de Un planteamiento base n sre obs de
deinen tama Sens Seine
ln enrop dt 2 1a seen en
Ben 5 Su LC de AL reas de Haha wri hse
D dación de empleo in de oi O man tun (a,
vaccum Sede lnetona con Cl lacio, 20 expend Os en
D Bee Comet pcia — yallps0 O
Scere wa Cirmadadelvcrapa 2 ereribdeHanhatz
que Les E Sip de Bone CEng de Gs
Lecturas adicionales
Articulos de interés general
E Sedan y A cl e lero ore MEC Eno sas ou fai process Chem

gins the pose misnterpetation of car to Carts Educ. 65,760 (1988)

coo. Ohem Educ. 68, 208 (191)

PO. Neon, Dertation fe second law oftheemedyramics

HB Holger y MJ, Zenen. Thermodynami every. From Botana dto law. Ch Ed 5, 330 (160)

‘What it? Obem Educ 68, 311993).

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ES. Meyer The Camot e ete, Che Ee 66,873 (198). Chem uc. 65, 299 (1908)

12 a se SEGUNDO reine: Los concertos

P-Djurjeicy Outs, simple method for showing that
entropy sa Wation of stat, J. Chen. Educ. 65,399 (1988)

{WH Cropper. Halter ernst nd he st Lan, J Chem. ac
64,3 (0988).

{se Order chao, ana that J Chem Educ 66, 987 (1989
a. Bardo, ch Clauss om energy to entropy. Chem. Educ
66, 1001 (136).

DER Gin, Order and disorder and entropies fon. À
Chem. Educ 68,23 (192,

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9527 (1988),

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pple ysis e. GL Tg, 7. 383. VCH, New York (1983

Textos y fuentes de datos e información
Alis, Te cond low Seti American Book. New
York 0808

1 Fan, gies, rey and entropy. WI Freeman Co
New York (1982)

4M. Smithy HE Van Ness Introduction o chema
engincenng thermodynamics McGraw, New York 1987

IE Bett. JS. Rowlinson v6. Savile, Themedynomies for
chemi engincers MIT Pres Cambräge (1975.

Ejercicios
Se ao cnn ora q tos ichs
Pierre:

441 {a Car arcón e entra groß al tant rec
ee sattmsumente 25 de ne en foma de cbr un gran Die
ue era OC NC

(0) Coker tsa de estoi race a tras ve
bie etermicmente Ode sea en ma clr un gan be
que core OT.

426) Cour ents mood ua musa de volumen costo
fede a S0 sinó qu lors 14622 31 mol 298

442 0) Cara ett mr una mues de volumen constan
{ede agin 250 sta que valores 15484) mur 2298 K

2 a) Una mesa que conste en 109 mol de un gs ie mono
rico con Cy =} Rs nent dede 10°C 2 30° ren cons
tame Calar 5 (stem),

430) Una ues que consten 1.00 mol e o asc en
Cn con, $ Ae cena dese OC asa 10° reson conte
(oka AS esta.

184 (0) Cedar A5 (et stems) cundo se musica el tado de
30 mates de un gsi! moras, para el que =$ dsd
2541.00 sun hasta 125 y SOD. dl posi acinar el sinn
seso

AA (9) Clear AS (e ste) cundo se modifs el ido de
1209 mals un gs da meat pr le €, =$ deste
25°C 10a hast HI y 790 at ¿pos aca eins
war

AS (0) Se comi roi y adahdicamene una must de
30 mol e un gu tric à 200K asta ques temperatura

stan ls 280K Sabie que Ca = 278 1K mol, ate qm.
auras

45 (9 Se comprime reverse y adabicamente una must de
1200 ales eun gs al iónico 250 K host que se temperatura
tan los 30 £Sopiedo que Cy = 275 J" mo", callar q m.
MUA as

(a) Calo e aumento de epi ques produce cuando se a
ent 100 mal de un gas cl mana (C =}. dede 300 €
usta 0 y. simultaneamente, se expand dese 500 Last OL.

AG.) Gaeta suet de etna que se produce cundo sc
ean 50 es de un gs il moranímico (€, = } A deste

250 K asta 700 Ky, simutncamente, se ane ése 200 Lhasa
moL

2 (6) Un stra alt un pos nel que a aan decai es
24114" Dura onen. st cone VOD de ara SO.
¿pco terme rere? Het requ

47 (9) Un ste se un proces en e que varian de etl
15 +551 Duane pcs, el stems rc 150 de cra
280 Zl poco eterna eevee? ia lares

48 a) Una mass de 15 9 e sino een presó cos
tare ee 20 fast 265 akel o) a ener ques dele
tee en aa d sr y aren de tra da us

48 9) Un mues de 2751 de tes nf à reson corse
ete 200 hast 275 Culla (a) len que se ee exter en
forma de alo y (vación de vide la must.

149 (a) Uns rus 259 de gs mean 260 K y 185 um ee
tance térmicamente asta un reson de 25 at Coeur a vr
Sin eng eg.

49 0) Uns muestra 35 9 de igen gas 20 Ky 21. ame
‘onde trame sta a pin de 43 atm. ua la
ción dete e gas

10 () Se compre otemicamente una muestra de un gas ca
que oca inihmente 150 La 250 y 100 at ¿Hasta qué volumen
ete comprime gas para reduces epi en 501

410 (9) Se comprime ttnscmente una muestra de un gs dal
{uc og aiment La OK y 120 at, ists qué wren
tebe compre lu pura redacta e 30"

4:11 (a) Coker a vari e trop que se produce cundo se
oran 509 de gua 0 1009 de gua à Cen un reciente
a, send que C755" RO

4.1 (Car vain de enoía que se produce cundo se
tin 259 de tot "Ca 70 de a a DC enum rece
deso, seo que €, » 115K! mol.

12 (a) Cal AH y AS. cand dos ages de cbr de 100 Up
na à 100 y oro PC de temperatura e ponen en contacta en un
reciente ado La capac cris especifica el cbr 602054
KO 9° y e pue ona costane en e inter de temperatura
desa

12 (9) Cate A y AS, card des ages ie de 10043
roa 20° où 225 one en tab nun eii as
lso. a cgis clin ape del hno es 0448 9° y se
ued canara sant nl intel de Remparts deta

4412 (a) conser un sistema formado por 20 roles de CO, (1
iicalmente 25€ y 10 at, confinado nun el de 10 ce
secon Se deja ops a mues attic cota una pre.
Sion extra de 19 at Rasa que el elo e despa Paca el ete
ir 20 cm Sepoiendo que el io e crono es un gs al con
a BA Km caer (al TVA.

A3 (9) Corsitremas un sena formato par LS mols de CD, a.
aiment 3 15% y 90 ar ondes en un int de 100 cm’
de secó. Se dea and mutta afbtiomente ont ura
reson tea de 15 a sts ue el lo se depiaz ac exe
Tei 15cm Supoiendo que e doo de too sun as cacon
Co. 288)K ma, clar hg HTVA
ANA La et de var e coi (NI) E23 Um"
fs put de eon normal de 32488 K Cale () a entra
Vapor de cote à sa temperatur) aan de
non dl me.

4:18 (0 La nta deparan de metan es 35274 mal e
Au anto de bli normal de GAC Callar entrega va
zación del metano! a a temperatura ya aan de ete
eda

4415 (0) Car epi de ean nto 298 de
2 MOLA +09) — 200

1

(022) + 8,69 — 2 AaB» hel
(Ho + fo) — HO

NS Cul vp de eacion estar 9298 Ke
se Ga ne Cu)
WER 1200,4) +1 HOU

4.46 (a) Ciba a erp rain nest enel ri
Sa conos ents eric year as cejas e is de
rent sir 288

16 (6) Combinar as entrá de rin alas en c Edo
2:15 con i ease rein y ela ls ens its de
reac estirar 9208

417 (a) Uttar ec de Gt de rman eto para Ct
Calas ee de Gite de ean etre 8796 Kd 1
reste! erin 4155,

4.17 (0) Unies ec e is e fomacén etn par a
fle ener e Gib erence eins 298 K elas acco
esl ee ash.

1448 (a) Carts ee de its ster de src ACI) +
(fg) 20,0) + 240290 arendo dels entoís y ento
e oración estr das enla Tabla 2

48 (9) Clara ener its estndr dea rien OI) +
SHO) + 6% a 298K pariente de las entropía y eto
ma eno dase abs 25928,

44496) La eta de comes endo ea sé CAM es
20561 ma 29 £ y nr molar estra es 1440 IK mol
Caer o ene de dts de Fm estándar que te el fer
PET

4:19 (0) la envi de om sind de la wen slo
[ch e 627 Hd ma a 28 E y su evopía mo etn ©
104604 mal, altra ne de Gis deformación etnia
deu a BE,

4420 (Cla vari de entropía del sta yd mi june
to con la componete arson toa de ening, undo ura
muestra de 14 de ninigeno gas 280 Xy 1.0 a oa sa vlunen
ra ur expan eves Bote) una expansion reves
otra cota. Ov kurs again aabt reves

4420 (0) Calva varió entrap satay e me, jun
to ene comeponcient rain ttl de tpi and se nee
reta viene eso masta d 219 dagen as 29 Ky 130 tr
(desde 1.20 tata 40 Len) una egansen users tems,
tna pars reverse ate cota = Oy (um pars
nit eer

4421 (0) Car vean de erg cnn se comprime un gs
la montó a mid es vola na y iui
decaer uote ds empeora inicia,

e 4.41 secunvo Pacino: Los CONCEPTOS

421 ( Car a var de eno cundo se mp un as
es ti à un ts des namen cial y sree se
caleta al ple ea tempers nic

1422 (a) Clea el jo dino a e expr pr mo máximo
ts puede omo e una pis de combat cua rasch ii
Esta omis do metano 238.
422 (9) Cala tab sito ade égard par mol marin
que se puede tener en una pla de csi cup con quimica
esta combustión del pogo 209

123 (o) (0 Cao reir de Caron de ura máquina de va
pa itv que pero con apar 3 100°C y descarga à GC
A0) Reptile paa ura modera trina de vapor que cra con
aoe 0 y descarga BC

4423 (6) Cera mis tic pera ene 1000 Ky 500K. fl
+5 rein mo de a mages? (Cake eso mi
tro que sig de tr por cda 194 lr sind pa
foco ae {Qué comio de alos eg en loco en
un proceso reverse or aa LI sinistral par el oo aa)

Problemas

Sp ni cota near que todos os gate so isos y
ques ts se dan 2288

Problemas numéricos

4: Coli a den de enopia molar a) entre ag gi y
hielo FC Pene agua lid y apor 99°C 10 ts de
ferris ent scapes als e 1 asin y e aporto
Sin sn 973 9K" mal? y 819 1° mal, respoctamenteDisingur
ete toriacons de np e a muestra dl meo y de sem
total y dut pont els amine a ds tempe

42 Lead con de erfor (corso, CNI) en 1
Inter de 240 K à 30 ve cda pe GU KI mo = 987 +
75% 10" (UK. en experto cones caleta 19D mol de
O, este 23 K asta 30 aka a arin e entra molar
dea mues

43 Seite un tage de 2001 de oe I, = 038534 9)
lo temperatur de OC en un opine asad que canine 109 ml e
MÍA 109Cy 100 sm) Speen que todo el apr condena
en agua, cl sr topar fal el sema, lalo rei
(e añ oe ya iain erode go, rey dl
tea aa) De Pecho, en el cui e preste ra crió
vapor de agua. Ulan pende vapor de aun la tempera»
tara aude en o soporten que ls capacidades cales del
aga ia y gs sn costar y slr eel omepondente a
Temperatur, bene sles min orcos element Sal e
lr antro y de as dientes entras. (Segre nessa
ira apoxiacones cette)

44 Cansieremos un gs il contenido en cad separado en
(os seine A y B por unto ado sin eme, osos
cabos en Bso Stemi, es de, est rodeado por un emo
to que mune constante temperatura Hay 200 eles de gs en
cas cn mete = y= 300%, Y= Y= 2001 Se varier
(ra I ec A pacas el desacato el emo st
ue les dela econ Bes 1004 Calc) AS AS, AL

Y MA, (0.86, 3G y (Y AS de todo e sotema y del ma, Sn se
pueden creer valores numbing wizards la información dispone
index sts tes songs nat cr oe pueden dee
aia. Sapa ue €,» 201K mal)

15 Un cic de Cant emplea 100 mol de an as idea memati
como sarc de atajo que en estado nl ene 0
OK. E ges se expande mien sta map de 10 am
(etapa y posterormente de forma alaba sta na tempera
de 30 leap 2 Esa oa cs pu compren o
térmica pa 3) y pstmt por una copan aiii ft»
Fg ole de aro estado inci Determine ls vals eq
AU, AH ASY AS, ur cad tap dl iy pra ll compita.
Presenta respuesta en una ta deal

A5 1.00 male um gs ala 27° a apne terme dese
0 pen iia de 300 atm rta un prin fal de 10 am de
dos raras) deforma reves y (coma uns pen estro de
100 am. Determinar sale AU MAS. VS ar
taco.

AT Uno muestra de 190 molde un as sal monntémin 82°C y
100 atm se expande abétiamen són mans de om e-
‘esse masta 030 atm y [conta una presión extra de 040 atm
Determinar lo aloe e GW AU 4 AS, AS, y AS para ada
proces cido penita ls datos Considere C= FR

48 Uno muera de 100 mo de uns gas kal monate sen
Coax} Rinitamente 298 y 101 se man, nk el me
à 20, aa un lamen de 0 de es mars 9
restent. 6 batémicame costa ura pein exten ens
nt 06 050 atm y (e adaDNicamente Sota un pn exter
sure de 040 atm. Caer 35 aS SH A AA AG pra cats
recs. San es dts ponts nose puede obtener un saltado
antic nia, gi come,

49 La eng mal tar dis 1924511 ma 9 296K
ys apc af viene da pr a £.230 cn societe
et Tala 22 Coker la ento molar estimar a) 100€ y (9
soc

Proteus

10 Un bloque de cre de 80 inner a 98 K st en cont
to temo con un store de 1001 de rss y ra
mas deeb. Se have cur una cnt de 10 À durante
1505 kul a varia de nta de cbr considerando €,
244 me Se repel experiment con resume en un
comente agua que ante su temperatur 32 K Cala a+
‘ac de ento 6 coe y del gus neste rae exime
‘411 Cola ene elt de omacn std, AA el
‘HOW Da 288 Ka par ea ems de ies de formación estár
suponiendo que ly 0, om gs

4432 Calor brio de entra que se produce ande 20 y de
Aa agua 86 (his °C atra a 200 de qu à Dee
codes en un reine sao.

A3 Cal) oa tino y) el abajo máximo sit a
de onansin que se puetn bene de colación de gun ube
fin a-5Cy 10 atra eras del agua y dl ita EC son
(9860 gem 0917 genre

4.44 copa ali mot el pomo ara con a temperatur
sein

HK De ms » %
GE) 28 70 MS Mi NS 24
The mm ze ze

calmer) 29 HS 289 18 12 266

ar a ent sr ce ter princi e pme a1 DC y
wat

AS Sapongams que uta mate de coment intra funciona on
tano, oy nai de combat e 8512 mal y contrencs
Au un gain de combat pes 2 kg Ct a eri sia,
sind tt forma de amit, que pac recor un ice
de 100 con 1.09 guión de combust upnirdo que temps
un de ire de motor 5 2 temperate de saña es
aro

416 A parir de ls ets e formas esta, ls ets es
andy cpa ctra que se pueden encontar e a Sc-
ón de tes callar is nai y og estándar a288Ky 398 €
aa acción CO, +) CO]+ HG Saone que las ca
facades elif an cites en intl de temperatura de
‘abs.

AND Ls ne de its tna en res

KUREN —+
A a à FO +3000

1 426120 4 mot LR. ao, LAK Se y RO Horas, J
(ter Soe Faraday Trans 152 (17 eral de soc el
toto s 5000 mo", Callar (ai entropía molar estar
elon heart e gu y 1 envia de reas sr
dar Siendo que la eno mar estándar d si laudo es
59971 mot y ue ade o Ken aguas 12S 1K" mo”

AND La copia clica del ecciaoferato() de poto ai
“ro va atea seg.

MR CURE mar TR GR me)
wo "m CRT

a ww wma
wo CRT
wos 10 203
Pr} mo 268
om wa
ma 10 mo
uae CRT
PR

ur acota mein ref u la a Te Oy entrap de
en ping # ato un de es temperaturas

18 Se hon alado ls poledes termodinámica del compuesto
A aror-24E-tioohenenn que es un termine Ga
resin de neacuraterere a healer, mend su capa
td cara en um arn teo de temperaturas I. Adon JE
Mai 4 Chem Sor fard ons LUST Algunos elos ates
se recogen en gue a:

m dit 1 200 3845 408 ses
GfK! mot) 92 1270 1818 2256 MER 866
mx rose 14086 10159 22570 26259 29806
Culm) 3505 1212 1604 17 1802 1964

Car etai molar een as valor à T= 0 y la envia de
tec preci 8 compuesto es temperatura

Problemas teóricos

20 Demostrar qe integral de 69, Jo ro de un o e Car
totes co. contac, demir qu la gral sega se
‘ees tp de expansion otra reese por una sp
notés reee

4621 Probar que des amies aibitics revels no e puden =
Zar rana, Comer qe la ea del sema en esto nice
mete unción del tenga Super supone que ds de ls
in epic rus y completa un lo con ess os €
ra aps tema, nas os cami que e producen en cata
op del oy demorar que exite ura coma con lena
do de Kine Segundo Pico)

422 Beresetar el ich de Carat en un agama temperature
(op y demostrar que la end or e clos precament 1
vta resido.

23 Haar una espe zur a oración de entropa que se produce
sono se one en contacto tc y sa dj Negar al ul des
mes dea mino sustancia pul mas, un tempera Y ye
thos ira van fra os Donues core, ate 5009.
Ge PA HE ma ento T= KT 20K.

126 4 ds sequna rame: LOS CONCEPTOS.

424 Uns mac gts que coi en 100 mal de mls ts
esta or l cnn sc 4, = ATI + Gilet 2373,
Soft ura enn Jean dese 100 am asta 100 an So
prieta que Cu. FA y 021 Kat, 80525 KT) atm y que
Son cotinine eget de tajo, ua Fy
Aspa

125 1 au teu un alarde counter lucio
iento eel denominado cil de ta e pute cosa que ss
tan ej are ques comparta como un gd loe
compare des die eae: compen atten reset
ee Anat BP aumento de pen rere 3 women cortan
‘ese ta C dedo al coburn de ne pecto eo de
comb) opus tai ele ede Chast DY) dí
mn de pein reese a vue corse hast esta
SIA Deters vari de etiam lei) or
i una delas taps del to y obtener una xen paa e ei
ent del it, pudo que el cur e umn en la eg 2
var rendimiento pr ura rain de comen e 101 Sen
au en dead A Vo 400 2 100 3Imy T= BOK. que Y 19%
l= Svaue a FR

4426 Prokar que la esca de tempers de gs ia yb ee de
temperatura termin, né cl Spurd Pie dea Ter
add deen mo enun cor src coste

27 Las define del ep ener de Gs y a read
eo se Fr cosido dea ara / 2 Dent que
sam del product ees un meint general par covet una func
sexe yo una nn dez ds, ques = 06x70) ON.
DORE

Problemas adicionales propuestos por Carmen
Giunta y Charles Trapp

1428 os rcs algal son intermedios importantes e comba
"ny ena quimica susi elos irc Cabe a pu
ado Las de grupos sds Fermi de rafales es le
to Cate, Ph. Chm. 96,905 (182) Uno siguente
{as estima serons more end de CH, SCA, y te
ot, Nites que St = 2 in a done Seats enoja mo.
larisa, lad par dels gu ats y ss un nero
de Smet 56 para CA, pa SCA a enh)

Gpo SLU mo
om, vise
cm, ia
em so
co, 2
ct, in
team, 20

429 Uns sine et de mación pbc gr Seat
a Pi Sears JT Min, D. Gun yO rer Pa.
‘hon, 96, 967 (982 vs mops asas en sas de grues
ts de Cohen IN. Cer J. Phys, Chem. 96 S05 [192 ara cal
{ut 6° de as te poles desis et rae fer to 27003
Abe rH, SECC, OHH E, + O, eC,
SOHC,

pects see) StU ar
o ma 208
see, 105 ses
PO mus

1430 Sind que SE = 2979 'ma ral sata OK yu
Lara Los de de coping coloca tas (DG. Are, 2
Chem. Eng. Doe 40, 1015105], ale entropía molar estándar
bem a 00K,

me 10 1m wo wo 160 #0 20
ENT ORTE RE ETE TETE

¡Comparar se vl cn lve ques hab btn comico
ra capi ao Consta de 2444 malen ce inno
de temper

4431 Comicos ans gina de Cara! que perse epi x
ter nite las tersa Ja ia fora ge ter a má
i cede rT. mente aci a plea aia por
ruine ses 1 Stepan tema br Sec 11) e
pura lo que ns interes qu se pue enunciar como 6,4 = AT,
onde kes una contarte econ con 1a crate de Stephane
Batman, Mar elie Y qe oesonte a a minima da À
‘lads pra un prende eisión pv contort

432 Ls proces potros sn aqueos que sten I coa
= € Dir feos ques de procesa plis e us a
raras TS pra Là ein de ps ai) y im

Combinación de los Principios
Primero y Segundo
51 Propiedades ea ener

52 Pieds de laenergia
de Gus

53. El potencial químico de ura
stan pore

Gases reales: la ugacidad

54 Definición e ugeidad
$85 Estada estindar delos gases

reales

86 Reación entre fugchad
Yen

eas cave

Lecturas adicionales
Ejorcicios

Problemas

El Segundo Principio:
las herramientas

zando lo pois de que 1 ee
une e css ris Ve
In el nein de Gs cn I em

Una de Is placas pris de la temo
sogituesdicimentecorlacionables po
(ioe Gi es no facon de estro se ee

emos cómo se dare express paro o

prota yo presión expresiones que ella
Gruta efect de I temperatura y 0 a presi sgh constants de ego ste
itt neu fomi poten! quimico, amo propiedod que será oboe de todos
fos aconomients er ei resto de cuts e sa pore del test, or dino prend

La energía de Gis, Gs ure magi de impotacia capil en quimica que, en ste
pul. empieza à sui un gape cena. elconco con ét,nroucremos el po
Fenil quimico”, ura magitad nl quese sun I mayer parte de sapins qu
rica semana,

Combinacién de los Principios Primero y Segundo
ens vt att que tine inp de mod pute rm

werte o
nun po ret e te cado decomp cnt yen se de
Save cmnaens ree

rer
mou

W045 -pe¥ a
so ant peto u su dent oni ina
aoe ea ne wl 0 o ceonbi ea one

120

vertiente como is a hecho ireversblemene. En consecuencia E. 2 s ape
2 eager proceso «reses never que tenga luar en un ste cerdo en el
que nose vaa trajo dino al de expansion. Denominaremos a eta combinación de
los Pips Primero y Segundo ecuac fundamental.

El echo de que acusó fundamental ea apa 2 process reversible ever
bles pue parce, primera it, desconetante, La rade que slo se puede iden
ct TOS condo -paVeon dr cuando! pros essere Sel procs seres,
185 > di salade Cass) y -péV > di. A suponiendo que Is composi sex
constant. sua de uy dq permanece qual la su de TAS PV

5.1 Propiedades de la energía interna

La Fe 2 muestra quel energia inte de un siste cordova de una forma seni
‘uno e mien Sy VU 8 y BU = OV) Eta simple progorcenshda age que
‘debe pates como una funció de Sy Y Podes pane como función de ars
variables, como Sy 0 Ty Y puesto que todas las són intentona, pero la simple
idas deta cesación fundamen sugiere que US ela mejor lin.

1a comsersenco matemática de que Uses función de Sy Ves que ls vain dU e
puede expresar e función els aricoes Sy 8V gun!

PON o

Esta spent que a var de Wespen vr de Sy a vai
‘nde V send lo dos coeficientes as pendientes dels representaciones de U frente 5
Y Y resectiament, Cusco se compara ests expresó con lean termodinámica E
2, se oben qe, ara sitemas de composi consten

E A “

La primers de ests ds ecuaciones es una definición purament terminés del tem
rata como razón et ls vraine e eer nera y etapa a vola eons
tante en un Sstema cerrado de composición consta, Henas enperi à gererar rel
‘ones env magnets de un stems y descubri el potencia e's Lemodınamca pora
‘stable sesiones previas.

(a) Los relaciones de Maxwell

Past que evan fundamenta, Ec. 2, es una pres de una diferen exe, ls
coeficientes de 8 y UV eben cumpla apreta de as diferencias enacts nom
¿ón aoa. ei

df= gax + hayes exacta a (2) . (22)
gère hayes (3) (5) a
Ica om ud Spa aci ce
h
E e

La unción rein deriva es una dels relacions de Manuel No obstante, star»
(Son, aparte ess poco preci, ene poo nes. Aun si suger qe puede aer
us reines ire de mayor Uds, Efectivamente, e hecho de que À Gy À sean
Funciones e estao puede ae paa extrae tas ue relents de Maxwell sist
mie pre atenas es mia en focos ls cs: pasto que LG y A on funciones

À Vo rm in pu cin git e sn it

fennel

fh.
CAGE
69.6,

e

SA PROPIEOADES DC LA EUERGIA INTER 129

de estao, ls een para BM: 06 y d cumplen relacions similares la Ee 6 Ena
Tabla 51 se nee ls antro res. En la sient ocn sl se deriva una de
clos ya que I obtenchn e eto no rue ningun ues apocación

(0) Variación de la energía interna con el volumen

Loi, que hablamos denominado peón intra,

ns a m

juega un ape fundamental en plain del Primer Pan y yu Ia sito
3250 tn l relación

ant)

Et retó es a deramianda ecuación termodinámica de estado o que expres una
‘agri en función de dos vales, Ty 9 y sala a cur estan, Moraes
{amos en disposición de desata utilizando eanjnto de usiones que acsamos de
indie

‘Se gu obtener el ociciente siento ls ds membres de a 3 pr impo
end cond de temperatura caraente e introduciendo as relacione eE.

BE
“He

Est relación es va prácticamente la epresión que quéenos. Una de Is reine de
anni permite eno (A/V;

CAD

Lutin de sta rein completa I demostacion ela Ec.

Ejemplo 5.1. Deducción de una relación termodinámica

Demos termodinámicamente que D par un as el y cle sa valor para um
gus de van der Wis

Método Probar un resultado "temodinnicamente qiere deci hacerlo basinéos in
(mente en relaciones termodinámica y euacons de estado, sin inducir arguments
males (om la esencia de fueras ntenolcaore Pata un gas ea, sabemos
que p= mA que es justo a re qu deber inoue en la Ec. En la Tab 17
Se presenta cui e on de Wal quee aque e der indien Ec. Ben
Ya segunda parte de ejemplo.

expuesto Puesto que (p97), AR/V para un gs ica (por fernen de a eeu
¿ión de stad a E quedo:

ar
PS

La ecuación de tado de un gas de ande Vial se
ER
Pen OTF

5 et seaunoo

LINO: LAS HERRARENTAS,

Porta, dado que ay bon inependiente dea temperatur, podemos srt:
FRE

at)” ve

be,

Comentario Este resultado par implique a energía tra de un ga de van der
Vial se incremento cuantos expr isrrmicamente ls ec (0/2) > Ol y que et
ameno et relaccoado co el prt a que es un ego de las internen se
tas nte L partículas Un volumen mar elevado, que coesponde 4 una sparen.
rei ene os mel vada, bsg ble racines intemaleolars medias.

Autoctalación 5.1 alu , ar un gas que obedece a run e estado eva

52 Propiedades de la energía de Gibbs

Argumente smile ls aplicados a a ecuación fundamental cn Y pueden ape à
ln encia de Got = HS Gun el em ste un can de estado, pute vario
aque H Fy So hace. Par sacos infinitos de at un de ls magnitudes,
Asa an ras ser
Con Ya plsshenos que
due pee Vop

Para un siste cera en el que nose ela ajo distinto al de expansión, dl puede
ser comparés parla sin fundamental = 7 - pl resultado de estas sust
vaciones es

4G (T45- pay + pas Vop-Ts-Sar

Fs dec paa un tema cerdo en ausencia dts dint ul de egal y acom
sin constant,
6G Vép- Sa? ®

{sts spin, que must que a vain de Ges proporcional as años dey I.
gis quel mst ser expresar come una función dep y Est resultado confirmé
ue Bes ura magritad importante en quia. ya que pesó yl temperatura son ge
aiment a varas ques cont, En ots palabras, combinación de los Pen
ios Primero y Segundo permite desarolar 6 de una forma que la ce patkulamente
St as as aplicaciones quis

Ania a eer exacts un pntemiento sir at que condo ata E 4 nos
loas:

ho)

Estas relaciones nos muestran stn vara sega de ibs con la temperatura yl pre
ba. ler Spot, G debe disminuir al aumentar temperatura presión y compas
“ón constantes Adımt l relación nic que 6 inane más riicimente cundo la
trol de sitema esla, Por tano, energia de Gis ea ose gas de una tsar
a que ten una eng molar elevada, es ms sense a la temperatura que las conc

Energie de Gitte, G

‘Temperatura, T

fei agde Gs at con met
Re kg een a sc 288

o us
3
Liquido
u
= Se
Presion, D.

fee tan den ms
on esi meo aye
nce asa) log e Graco
Drome
Mme presen muro.

152 FROMEOROES D LA ENERGÍA DE 61885 131

gants se uo vita (Fy. 61 ss Vsti, @ sempre disminuye cuando se
Increment apres del tema a temperatura ly compasión constante Puesto que es
volúmenes mare dls ass son laos, @ e mis ense la resin en a fase ges
dea aston que nas component ae liquida y sia (a, 52)

Ejemplo 5:2 Cólculo de la influencia dela presión sobre la energia
de Gibbs

ar vrai del neg mot de ibs de a gu qui tratada como un a
do near y 1) aqua va tas como un gs ia cunda se incrementa apre
‘on sotrmicamente dese 10 Bar hits 20 bara 288

Método En ambos cans, a ain de energfa molar de bs pu bene gor inte
ración de ac 9 nrducendo una temperatura constant ls decir, Mando T= 0

aı- au. [eo

Para un fluido inenmpresbe e voumen molar es independiente de a rein y V quese
tratas somo uña conte, Para un gs ¡ell volumen molar vaa con a presión 5
‘nV, = BP oro que eta expen se puede sust enel interado y se puede re-
he mega tomando AT como una constante

Reset Pa ao comes, Y, score gula 180 mo oro que
am ame ("oo Win-n

= (180% 10° mal (10% 10 Pa)
Laine

As ue Pa 1 N= 1). Pars un as ta

gual
einer. Bayne (
aa [Ham]

anne ere
Camera Me ent cy br pia

rededor de 100 veces mayor que par iui

Autocvaluación 52 Catulo la vañacón de G gra eh 10°C, condiciones en as
ques des ©0917 em cuando se auenta la resin dee 1.0 ar hasta 20 an

(20) 014

(a) Variación de lo energía de Gibbs con la temperature

su dei tipo veremos qe la composición e qui de un sistema depende de a
reja de Gis y qt para eur a respuesta dea composi fent la temperatu-
m se necesa concer Sm vai cn la temperatura. La prmer expres de a Ee. 10
5 puto de parta: aunque e else pr la variado e Gen función el entr
pia puc expresar en funció de la emapa, uud la define G para scr
St TAs

un

132

5 € SEGUNDO PRINCINO: LAS HERRAMIENTAS

Veremos más alate que a constant de euro de ura ración está relacionada con
{mis que con a ropa Gy ue esla qu a vaciacónde ete inte con I tee
ratura e ás single quel varió desa Deo, ar el última enden cs
Fácil dedique e Justine 5)

QU u

Est pres el denominada osación de Gods Memo. (Ge una mares 11
de recorda ut relaciona esta ecuación] a ecuación muestra quese conoce la enti
fc un sistema, se conose ten b dependencia de Gon la temperatura

Justificación 5,1

‘neo, vamos a eerie. como

CR

rar
PO
“r rape F
+}

Sistine a 11 en eta expresión btenomos a E. 2

Ejemplo 5.3 Manejo de la ecuación de Gibbs- Helmholtz

Dermat que

Método Et ejemplo sun ecco de mando de dead parles. La pren pr
tea parece la ecuación e Gs Hel, por I que la Ee. 12 será un ea punto
de prt Para enr ssultdodesado,neestamos conti a variable der
cian de Fa Y. lo que potoros conseguir utzan técnicas tine de man de de
pera

Agta to die ea pad ci
cam). an sum. Mar,
Pr): Bomann);
mn de criado 1 pnt opt =
ee

Comentario resaltado muesca que Mes independiente del enperatura en einer“
valo de trabajo, un represent de GI rente 1 debe ca wa Ina recta de pers
lente H Veremos l tidad de ot resultado ene Capitulo.

Se e es ungen AR Ve M

Volumen Volumen
rr
rn —|

Volumen, Y.

Prosion. p

62 Later de orga dei den to
eng mie Epa Seo comes
Forme

52 PROPIEDADES BELA ERA DE Res 133

úAutocraacón 5.3 Halal ecuación del vación de A con I temperature ec
responde con la que acabamos de era ara

IATA, =

la ecuación de Gibs-Meimbot resalta máx del cuado se afc procesos ya sean
cambios de estad Fisico rscines qumicas a resin constate, En este esos 80 =
= parla variación del regía de Gibbs ente los estados final «inicial, pesto que
la cuac s puede aplicar ato à camo 6, podemos escri
46/7) 8
al

3)

(0) Variación de la energia de Gibbs con la presión

Para hata el valor dela cng de Gb 3 ura presó en función des valor aa gree
sib, temperatur constantes uit = On a. y e inte a expen se
stant

où ci» [vas va

Fara un uo o un sli, el volen cumbia muy poo cuando varía a presión i. 5)
par lo que Vse puede considerar urstaneyse puede exter de la integral AS, para mag“
rudes molares

A]
= Gils Van

donde Ap =p = p Come ha vit ne Femplo 52, en condiciones normales de bora
tori VB S ner pedo y e puede despreciar En consecuenca, genermente se puede
‘consider que laser de 0s de stos y ql so independientes depresión
No state, cuanto searazan problemas fs teniendo en cuesta que la resin
e elite de a Tea s none, n podremos ignorar su efecto sabre la enga de
Gis Si la presiones sn sufotetemente grandes como para pumas vataiones de vo
lumen ml, bros ar expresó complet el Ec. 14,

us

lustraciôn,

Supangamıs que par un ca canti de fase e un igo AV = +10 ca? mo. En
tas conor ar un incremento de pren de 3.0 Maa, regia de Gibbs dl cabin
de fase vaa desde 3,01 Ba asta

4,610 Mon = „Of bar + (10% 10% m
XD 10 Pa 1.0% 10°F)
= 4,6(0 ba 20% 10° mal

Autocralación 5.4 Calo a diferencia de enojo lar de ibs ent la pate suce
ir einer de una colma de mercurio en un barómetro. La desiad de merc es
136 ge

51m)

ti a qu ls votimencs modes de os gases sn lados a enegía de Gis depende
fuertemente de la pres, Adem, come el volumen tombin presenta una srta de-

i
sl
fue
rain

Pesce an guetta

Presión p

rca nip er amen

5 EL SEGUNDO PRINCIPIO: LAS HERRAMIENTAS

pendnci con a presó, no que considerarse constatan a integral del 1 (Fig,
SA Pra un gas ka se ute Y nen a neral y e obten

ue pen E sonne) to

Est nein muestra que, cundo pri e incrementa de veces a temperatur am
Biete, ne molar de bs 5 eremena rededor de 6 Wm adeno ber
tan que se introduce q. 9° en esta unción (presión estan e 1 br sul
uta entro de is e un gs da la resin pet relacionada consu valor estn-

corse
Gt mr] m

53 El potencial químico de una sustancia pura

En este punto amos a desplazar nuestra tención desde la ner de Gibbs como ata

ait parc! quimico Emart relacionado con stay que juega un pa
pei fundamental en el poster Estudi del ein, aiment introducremes el po-
Teri quimico de una ssan pura y, omo co concreto, el poten qimio e un
fs eal A estas altra a [mou pare un simple camilo de noten Ne bs
ante, su fin ja ls ases pra 1 introducción (en Le Sec 7.1) dl pate
tuimico de una san en un mezcla lero una mezch escote, ques un
Concept más gray poten.

El atencial químico, yde una sustancia pur se eine como

us

6 ei, pote quico mucstra um vor I eg de Gb de un tema cuando
se añade una sustancia. Para una sai pur, la ani de Gibbs es simplemente
Ge nx Ou porto que

fe)

resto que e patea quimico con con Ia ener de Obs ma. Por ejemplo el
potencia qinico de un gs call prsón p puede Invducise a pride lf. 1,

went + Tin (4 wor

09

done sel potencia! quimico estar a nega de lbs mola de gs par 1 bt
En 1 Pg. 55 e print vain lgamica el potencial qumic con la presó.
resents en lc 20

Gases reales: la fugacidad

En diferentes cops del deal de a quimic fia e necesario pas de la considere
¿ón de sistemas ae temas reales En muchos caos es esable mantener la foma
las apres que se an deco pra los temas ideals Operando as sis
‘ions del compartiment eal puesen plantearse de ura manera más simple. En esta
‘ec distaremos ste procediento, presentando om se agan ls epresones au
han do deducida pra gue ales a la descripción de ass reas, pariclarment la
1.20 e pater químico de uns el.

hurones Repulsones
mans tes
ee ee

pose pence cma comen à
Stl scab ee esl ne
flv fers aac a pins
eu opa" Anne den
Dm ode une

136 MELACIÓN ENT FUGACIDAO Y PRESIÓN 15

54 Definición de fugacidad

a dependencia de potencia quimio con a ren de un gas el se part à stad
fla, 56, Par adapta I e203 este caso, e reemplaza apes p gor una presión
es, denomina fagacida,scbiendo

want san) eu

ES término Togas” provee de in ys fer a a “endend al escape facia
tine as sas dimensiones que I pres. En plus postres detre emo
ámicamente espesores eat en función de potence quinics y. por cuniguens,
Cn fac de fades Por nl, Sabemos por aqua elemental que la constante
Se guide una rección como H+ Br) = 248] e puede rr

qm
FT Pos

donde py sl resin paria de asustan no obstante, est ees e sólo una
fsproximadin La egresó temodinimicamente exact es

te La
To
dont eta gual de Anas eta lim tin st amet sra
Sc pu de eects artes e mob de pins par 62
os rear erste en dto gel pt.

55 Estados estándar de los gases reales.

Un gs ideal e eue en so estado estándar cuando su peso sp fe deci 1:
la presión proviene únicamente de tener cities de la motels y na exten fers
Intermolecular à ter en cuits, Na propones teescar esta defn de “so
‘reg cnica ora lead estar de un gs ral lantánalo como un estado hi
poto enel ques han anulado aer items

estado estándar e un ga ele un estado poten en el que el ga se en-
cuca al presión p= ys sampota dealmente

La versa eases e que se segur quee estado sind dean gas cal enga
Iss propiedades simple se un ga a Si htiramos dei el estao stand como
Sul en que f= p", entoces los estas estindor de diferentes us habrian tenido
opis reativamente compl. Lz elección de un esi stn igi pri
mente ambre as interacciones ente la parus, aldol? A ls fees.
palencia quimico estándar ene diferentes gases surgen únicamente de a estructura
intra y propicóaes dls mols no de a form en que sas interaconan entre

56 Relación entre fugacidad y presión
Podemos ese upiad cono,
foo ea

onde 9 cociente de fugciad admensional. En genera depend de a natura
la dl gas ela presión y eta temperatura traduciendo ena E 21 se ene

ny? © Rite Ano a

3 un sera e tm como tdo tnd os pen one a u
al. copii Y q Sand

16

EL senunoo Pre LAS HERRANICRIAS

Pucto que rere à un gs poto de sila eng nti” yl érmino ln ps
limo que par un gs ie | émino In debe sr a expresó de todos o ee
{os delas uc inemelealres. Teniendo en cuenta que todos o ass se comportan
iealmente cundo la resin ende a ceo Jo que mplca que (> p cuando + =
emos que 0 ando pr

Demostrar hor que, una pen cusqueap el oriente de fgacd de un
ds ven dado pora expresión

[le 5

ande Zes factor de compre del gas (2 PIJA sa mari se no en
la Seción 14a, La Ec 266 una expresión expli de cofcente de fac à cua
(kr presión py, pr tato, conUntamente co la 22 de a fugcdad de un gasa ea
presión.

Justificación 5.2

1 Ee 14 5 vida par todos ls gases. tato reales como Hee sendos en fun
(Sn de magnitudes mors y ando a € 21 ste

ISO)

En sa euren, esa agi cuando a presión e py Yes fugacits van a
pesó e Sie pa vr da pudimos esc

pers

La frac entr ts dos euacions es

five taatonsrfn( fm)

quese puede reordenar

[Zoe] fe veto

Cuando p> 0 as se compota ideimente y "culta gual a a presión A
PE cat p> 0 Sse tama este te intrcucindop > Y 1 queda y
= enla dret la lr ecuación se tansforma en

nf} focus
tatoo 9

Hau Aria 6

Pac un as ib Yan.» Pau gu al, Y, RTZ/p Send Ze factor de com
resid Con ets ds stones blenemor a E 24

Paca calcula @ 2 partir e la E 24 se neun datos experimentales de foto de
compres desde pesones muy bajes rasta prsió de abe Alguna informacin
sobre el article pude encotrar e als de datos, en cuyo ao literal pod 1e-
ses numtencament, Aveces, s puede plate uta een algebras por 2 (or
‘empl, a pat dear cación de estado Tabla 12) integral pode este an

158 AELACIÖN ENTRE SUGACIDAD Y PRES 17

tamente De ete mado, canacemos as oriente el vl dl gs podemas obtener
la fuga tion

inpuBpeicp's es
Et corsió sha obtenido deamolando la & 24,
Ejemplo 5.4 Cálculo de una fugacidad

Naar una ers par la fgacida de un gas de van der Vals en función de la pre
sion, sporendo quese pueden despreciar a interacciones arcas entre las parís
deu gs Estimar sao paa el amoniaco 100 my LI K

Método E unto de paria del cue a E. 28, Par resolver integra, ncesamos
una expr anal ara Z que puede obtener part de la ua de estao. Vie
ms enla Seen 15 que el ecient à de van der ans es un ini de las tacones
rte as males, or loque podemos considerarlo ceso e ste culo.

aa Rss Serum en ace an er an uni tam en

A ar

E nu

+ verte

2

i Pre

i

á Lares dente qu resta 2 a

ad >

3 2-1) apn fee de

3 sean E

H Por nt hacen us des 22, gai aa reson ps

i tapon
Des Tela 16 22707 x 10 La, port que POT 131510" dando

‘i {= (tooo atc" = 02m

me

a Comento fet trino eu presentado pel coc bent cos

inde van de at) es remet a gain or ena de presó, de forma que
tarsi fed qu der al pe mayor que aer uns ia

Autocrauación 5. Mala un expresó par el oefiiente de agai cuand a inter
“acción traces dominante en un ga de van dr Wal Ia presi es safientemente
Faja como para que es aceptable I prximaon ap) < 1. Eau la facina del

lación, =

q “amoniaco, como en el ejemplo anterior.
An 6 = -apllAN, 9:32 atm]
304 Del 127 depende que Zar mat à eine made y e
2 22 Spins cata 8 Zu) en e mer e tr, tre
a _grando de la Ee, 24 es negativo y $ < 1. Esto implica que F< p las moléculas tienden a estar
4 dy pc gol oc ner eu tt m À pa

TEE Fo eat Menace > Y par conta de 2< a integra ens po-
Prise revs, pla St Os ty ES plena In near eps y ls ells Ben pare
IS Ao poten um de gs mayor que enga un sl ma peón
Jan seen stats qu 87 qu sa cto ino leon ci ds er Wa,
a nta oca a dependencia de a fuga con a peon en función de sus varies re
pren as ocn 1 Udo ls ea cs engen ata 15g pt

138

Tabla 57 fuged de itera
Bi

Diem. atm
\ ss.
100 suo

5 et SCUNDO PRI: LAS HERRAMIENTAS

mite hacer na csimació aroximada de ls facts de ura ampli se de gas La
Tabla 5 recoge aguas valore concretos par el gene,

lustraciôn |

Para estima aps de irn à 50 im y OC, inc onen I presión
(6 lo temperatur = JE) reds ot gas tango la presó yla temper
lara eat del irágeno (395 atm y 1262} se ne 149 F = 216, stos alo
ses comeponden à = LAS en I ira 57 Por consquient fogs de itrigeno
+5 aprnimadutete f= 1.15 (500 ar) = 575 am en los condicions Fadas Peso que

Seton denon

82 en arena Dany edo contac ana

utocalación 68 xia tg de dido de crono 990 y HD atm

so sum)

Ideas clave

Combinación de os Principios 5.2 Propiedades de la energia 53 €1potencalquimico de

Primero y Segundo. de Gibbs
D in reaciones

D ecuación fundamental can, = sv

RG eV
$5. Propicdades de a energía.) a ecuación de Gi
inter eine

D tsretacones
(uss). Fy
uray), =p

I relaciones de Mave
fala Sn

DO csuación termosinimica
deco

LA varisció deta energa de
‘Gibbs con la presión para
uma fase condensado (15)
‘yun gs ideal tt)

5.5 Estados estándar delos
na sustancia pur gases reales
1 potencial quimico. LC sado estandar de un gs
© potencia químico. rat

un gs eat (20)

5.6 lac entre fugacidnd

y presión
LD drfiene de fact
FA Gsm se fogacidd en

‘Gases reses: la fugacidad

54 Definición de fugaciónd

El sagas Función de factor de
LD potencia auimicode un compressa (2) y de
Bere los coins de al

C2 Eanstates de ego en
Función de Fagaidedcs

Lecturas adicionales

Articulos de interés general

5. an, The fugucity on der Wal ges. Che. Edu 65,
7298

IRM. Noyes. emodynmies ofa proces in i container J
Chem. Edu 69,70 (1992,

LL coms alternativ view of fugit. Chom. Edu. 69,
mia (192)

L Was, On the lugciy o an er Wass gs:
approsimate expresion tht separates alta and reli
forces Chem Educ 70,96 (1999)

Ra Tyo, The its funcion, spontaneity, and wal J Cher.
Fay. 73,398 (1996),

RM Hayes, Action of the Gibbs Function o chemical
systems and systems Chem. Fe 73, 404 1990)

SE. Woot y À Batting, The Gib function controversy. Chem
due 73, 48 (1996)

FL Fo Spontareity. accessibility useful
work the aot üncin, the Helmholtz function, and the
lbs funcion J Chem Educ 72, 103 (1888).

Textos y fuentes de datos e información

1 Sith y HC Van Nes trdtin o chemical
engieringthermodynomies MeGran-Hil, Nes York (1987.
10. Wood, Aplications o thermodynamics. Addon We,
Ney York (1982,

GN. Levis y Randal, Thermodynomie, revisado or KS.
ery L Brewer, Meran, New Yor (1961,

moteurs

139

Ejercicios

rentas ns dia o cta, emir que tados hs ases an
Ada Qu a temperatura 28815

5 9) area (SO > Bp en enc dey fe bs 6
323: paras dehnen

5 (0) Expresar SI), = (VIA, en fun de ela Ec 3.
parla acc

$52 (a) Superga que 30 no! de, ue spn 28 cm’ 9 00K
parent Sen Calla AG pres.

15211 Spam qe 25 ale) que cup Tm? 42088
ande hat 10 dn. Car 0 de pcs.

1523 1 Sea comprado que var de enga de Gis en un
ra process prson conan Sue la expresión AG = 8540+
cs (O Caer var de AS del prono,
153.) e a comprado que variación de neg d Gs en an
Seto poso à prin conan sve a expresión AQU = TU +
2 PR ac ao de AS el proc,

54 (a) Goer vean ener de Gb de 35 de to
(esas 789g que pode cuando se inremet resin
‘sndresmete des hast 300 at

(ok a vor den erga de Gs de 26 de mean
[eed 079 gm que se proce aad sinensis
otro dsd 109 Fast 100 a

(Sl) Cuando ssumeen 2 moles un 9358330 Ky 340 ata na
mors tms nti die 250 1 Call ll
presión eos y) AG compres,
1) Cuando some 9 moles eun 9 20 Ky 150 PA ons
«presión émis etl dire 150 3 Cala ll
pen ol de gy) AG compres

16 (o) Ctrl vación del pate químico de un gs ia
ndo se ermenta o presión temicamene desde 16 am hat,
sama oc.

58 (Car la vicio de potent quimico de un as del
funn sient su presó tract deste 20 Pa hast
FPE

5.0 a) cette fact de un ceo ga 2 200 K y 90 bes
(072, Calla rend entre sa peri quimico ye de un gs
aie mn cat.

7 Eole de Rigid de un dert as 2 220 Ky 21 MPa
06%. Cor le nes ente gota quico y e de un gs
te mimo ett

54 () A 373 K cl segundo corn de wit e ent e
Fone mol slr vale de y stina cociente efg
Gin eet end any

8 (0) A 100 Kl segon conte de vial niger
“eam em mal”. Car ao de y estar een de ur
ead tre Pay 100.

9 (2 atin aici de nen de Gs de 1.0L de Denen
and presó u que este nement de 1.00 10m
5. (0 tina kann de gia de Goose NL de ag nn
la us ata qu et sam se een de 10D Pa 3 20 LP

$5.06) Cot vación de enti de Gs mats ge
tgs codo remets pres otic dede 1.0 atm
ta 0803200

5.10 (0) Cara vain ea cons de Gs mor del mógeo
fos cand e Inement a presó Soirmicamene desde 00 AP
as 000 AP 3 DD.

S116) les tas nde nato ivan pr
one eo alt

onde oy om constants y FU ur función dnamene dela
met Ote l ecuación de sado eq

IM) La ened ie mot vee ud por:
O fllnpe arepa
unde ABC y son stare. Oe rue de cado del as

1.12 (a) Ear 5/9, pars un gs eva der as Para una ox
anión Botica, AS mayor pra un gs al ara un as de
a der sa stir respuesta

Problemas

Problemas numéricos

151 leu 46 (75 pr ración 200 o) O, 0200, 0)
pr de sale 0" (199 y AM” SEK Ye ción
ome

152 Estivr la era de Gs e ci etd de a rain
ye) 3 9-20, o) OK) 100 Ka parte d ss val
ter

Eo

153.4 298K lo enla de combust entr de la sc es
Sat mot y enga de Gi la de reacción e 6103 U
aot tna e atajo tt de de earn GO quee pue
aber land empratu Na tempera dea sage. IC

54 A 200K st actor de sometidas del ogro ora con lo
PSG omo se ia enla abla de a pá sige. Ear la

uid del oven 3 eta temperate 2 100 am de pres,

etm once 401000 700000 100000 4000 70a 1000
2 09871 098786 nae 096056 05734 07784 aserı

Problemas teóricos
1:5 Demonia que ar un gsi, BUS, Tr QUIM» =D

1.6 Ene tonto seta nie do des ut raciones de Manu
pero na ls ctas dos Comper su Guen Cemotando que
sang, plan = ENS)

S37 Ut hs rlcones de Mawel pora expresar las deta
{@SaVi-y(@VI0S) en nn elos cette de atacó ct
ay e compres tenia 6

188 Uria las lacas de Mose y rein ea cana de er
ra expos (09705) en fron de ls capis rs y de
cotes de datación oia y de conpresib arm.

19 aes eons de Mel para demostrar quel nop
ea asie ponte del volar sen Se Al Y

{10 bens ci midi to
A
(O)
os un cren pao on (ns np
concer Vast Bt Ea 0 fe

Is 288 ky 10 at. ¿Cuánto debe vara etal arin ndo
Ta press itremena atome hs 1 un?

SAN Comprar signe ren

fe] Ba

6
12 tensa u A ead conc np
DRE ASS mary Tc

ae tat

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sine msi BED = 10 yo
ot seat) atm io

$13 Por que ción ars y E, de un gas cal
son inependents dl sumen y del pres. Puen derer de fs
Tempera? Dec ara peón ara dependencia de Con ©
leen de un gas deso port evan es = TAI,

544 El coef e Jul, define como = BFR, Demos
targets ATH

AS Eta, pts un gus de Dice (a 1) usar Fee
ete fora de oro nenn.

5.16 En ar de comer qe el volen de na fie conden
contre cundo aia un resin conse que its constan

tela compro Demos qu, car la pesó ar hotm
camente an Graco

SG Mantia

5 6 SECUNTO PAINCIID: LAS HERKAMIENTAS|

la ee que send upon que un sie name:
Se apienda ea pr aa Compresión de cre cuando
A 00 tm by, = 8% 10 ater" pr ad nem" par lea.
we

5.17 Dea una eres prea nga de ies de ración están

ar AG loa al rta d ein etna) à temperatura
Ten fue de su valor 26° 3 Land la ein de Gis

emo speed que A no vr con la temps,
one e a ar qu AC mova con la empeatr y bt

Pando ye rt

48 L compress ac, def deforma sir à
(Ge 312) ero ena constar. Demostrar que ar un pas ea
DS 2 1 ende yla ac et capsids eats

0 Der qu tra Saa nde yet
rase corer( | a

ar ene que dete ans en am e car un ie
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520 Sipopsnon qu Ss fun py cnt que

105= Ger-anvde
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21 Sea ala que volume e un mc ak rei
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in cel 1 door rt el ol dd ns compa
1522 Mola un peón ua ie de gid de un 9
amp ecc deed

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ny tna Be Ham rey C= 184 en m

5.28 Die na pren ara e cf de fugacd de un on
ue url ecc de sat

Pa
mn

ence es uns contr yest dente spe

Problemas adicionales propuestos por Carmen
Giunta y Charles Trapp

24 En 195 a Conferencia Iterutetaments sabre el Cro Ge
inten prep un intento gob! med de temperatur de 19 à

BC poa ao 200, con 20€ cma estación más pba PCE
Seau Estació Snes tna Cert Tenia exe
ara ra tea Acto 2 det Come Mar de 6 NU
ire € Caio Crm (858) Peso quel vapor ag. ens
ris un as erode, cnt dl net del cono en
por de aun de la ie es ompetena dels epa en cam
ba im. re lement at cn apr de aus ent at
mister str la ase de un erento de temperatura de 20K supo
Fiend qe ls humeda cata pormnese const La tempera
tre ltl en a aa 6200 K y ape de apr e equ
ode gua ests temperate es 0018 ar)

5:25 los aos del cdo nio on resido un spec tec
‘a pain cnladore de ran heroes que puriien
nia proto det gua de cto antro. Wasp et fon re
‘stig a Ola terme de ts hats bj bs and
Tones tics de insta ple de seats [OR asno, LE
Fo MS. tery SC We otre 25,7 (989 an paca
(tis temodnánics de a cima e man ey dus de
tapones de ao ico y gt, MO, (> HO,» 013)
Se 1.2 3 Usar a coin e Gsm para clar
IVG à 108 pri els aos de AG” y AN" de ets remous
720K engen en asigne ta

° 02 à

AIM) 42 we ma

Ara a ar

1826 kn un neigen she propias termin fen
RD. Godin, Phys. Chem. et Dar 18, 166 (368, Grein a
‘nb ete ars magie el acto de crest 2,2 ere
tes temperatures y pers Empiand a suent ino, cl

‘la el entité de Asus de oe a 600 Ky la) 200 bar y
(tot.

plo 0500 109 200
2" 995412 096095 amer 0O599S 095133
altar 100 20 mo 44 su

207 060 081227 70077 047198 022576

ps ma mo 20 30m]
2" as 02920 ame 08288 137108 248836

1527 L Ga y JH. Wier cs sto ste as rin a ive tó
rc en sea polmérc eno [Sence 266, a 199], send
e da ure tens cs ar mater oa, e ur aa
‘Seta sal de cestos Arementaicuados ata uo de mie
te as pude ener como dia à un sto evi Pra una
dra e et, SÓ) = BAR? + C send Ela cortante de
Bean y Cuna costat ind ls cures termin
intros en te yen anérare sitos rmosrr qe la ures
ter htc la ley e Wonk, f= 4 se span que la enga =
tera Les tente de

20 su

28 Nos den quel erent dela pen consent con una
Sera ecuacion e eto ene ds por ur de ls dos expresion +
etes Determinar la ecuación de estaño

av- av, or
em
dpe PIO tt
Bae tn

1529 À 1 atm 0 aus lua presents ders máxima à CE
Se pre de soe ara ela erp de aua iia con a
ein tener osea CACHET

62. Lies de fase

63. Tres lagramas de fases ios

Estabilidad de una fase y

transiciones de fase

GA Cirio termodinámico de
quo

65 Dependéncia dela eta
con ls condiciones

6: Posición de sits de fase

167; + Casieain de Events elas
sanciones de fase

La física dela superficie líquida *

68. Tensión superficial ;

63°. Superfihscunis

610. Capri

as clove
ictuas aicionales
Es Ejercicios

ee

|=
| Transformaciones

i fisicas de sustancias
| puras

|

| Diagramas de fases

Los epcasones más secs de a termdindnic 0 sistemas de interés qumic on los
is a estao dels tonsomacnes de fse de sustanis puras Veremos que un
igruma de foes es un mapa de reines y temperatures que nos permite visto re

onc de senda deco uno deo oss de une sustancia. nknimente se de an
Fret de los gramos de fasts epics de un sere de compuestos Despus se
nan os otores gue determina oposición yo forma de o mies ete ts ie
rentes regiones de un digroma de ses. La importancia práctico dels expresiones que
se desc ade equ muestren cómo vai o presi de par de un sstoci con
la tempertaa y cómo wre punt de isbn cn fo resin Veras que ls transi
es entre foes s pueden esr observ cómo voran dss funciones temod
nico cando se produce I rosé, Finalmente, s estu el imtominto temo
¿irónico de os supers gis, que onen I introducción de lo tension sario
cup.

\ipozacin, un yt conversion de grafito damante so ejemplos de combs de
tase sin vain de compasión qui. En ete capitulo se deserben temoin
mente les proces, lande como Filo condor tendencia de es Stems. a min

iar e ene de Gibbs a Lepeatr y presi orstantes. Psa que estamos Lata

{do con sstancis pur, I en de lbs molar dl sitema comi com el potencial
‘inca, pel que a dreccn del cambio espantáneo es la que cuna Lin

Cin dl otenca quia, Una vez más vemos como ls ronicdades del potencial quimico
Son un rfi de su nombre: una Ssenca pura con un potenc quo eleva tinte
sortant a desplazar aun estado de menor potencia químico.

Diagramas de fases
Uan dls ma ssa star cnt e ca fico su op
a ee a ome ravis

148

Tomporatua, F

ssl hn y se no maman
Steps eee sn
Tengen stoners e ss,
(cnet deny con son
tempest us ur fielen gm
Wen ya

Presión, 9

Tomar

a7

2 Knee aya eosin ss
Sets ion nod presi ger
ls lc geyser sabes
{Ses een an pater gio men o
(eos foe lacas
prose hut espn ete

| TRANSEORMACIONES FÍSICAS DE SUSTANCIAS PURAS

61 Estabilidades de las fases

ra ae de una sustancia sun foma del mat que es ui y present la mia
‘compost quia el mimo estado en tous puts, se abad ls ae
I Mio y gs de un sustancia oe ss rentes ee side como enel cas elas fr
rs slopes ancy oer dl sor. Aura pren dad, una transición de fase arr
‘in espanta de una fs ner fs, se produce 3 ua temperatura carats. Y
stm Milo esla ae stable de 2 por et dC propor encima de esta tempera
‘sel gan quis es mi eta. sto rena nica que por dejo de O el poten qu
mico efi es men quee de agua Id, mientras que por encima de °C ocre con»
‘tro {rg GL temperatura de trans, 7, 5a temperature e a que cee ss.
poten qm ados ae estnen euler la presión de aj.

‘Cuando aalzamos ls trans de fase, siempre es importante ding enla
desición termodinámica de atraso yl vl ala qe se produce realmente
la tersicón Ura transición que la ermadámic price espontnes puede sr tan rt
ue ela prets o ss sigilo. Par ejemplo temperaturas y presiones normales el
Fotencal Quico del grafito es menor quee el diante, oque nica que existe una
tendencia temoin à qe el amant se Warsfrne en grafo No obstante, para
que esto ransoemacón e produzca los stomos de C deben mica sus posiciones, re
‘eso quee extracrariamene lento en un so excepto alas temperaturas. La vie
sd con La quese alana el eu e un problema ético que si fur dl lence
de 1 tsmodinraca En gases y idos la moved e las malus permite que ls
transiciones de fs enn lugo on raider, peo en ses 1 instaba termi
rico puede quedar congelada. Fases ternodinamiomenteInestsbls que peiten eto
à que train et cnércoment impede reciben el nombre de fases metacsables
En coin normales, ma e na fase metastable del cabana.

62 Limites de fase

Un diagrama de Tse de una stand muestra ls intentos de presión y tempera en
los que sn termosinámicarente estais sus dfrntes fases (62 Las ines quese
aran ls diferentes ons, que se denominan rites de fase, muestran ls valores de py T
nos qe cueste ados ases enel

Corsdsemos uns muestra ua de uo sustancia pra en un recente cera. are
iönde vapor en equi can el quo ree nombre e presión de vapor ea sess
(fo. 69) Por tro. el me ene las fee aio vapor en e agama de fases muestra
como a a pein de vapor dl lío co la temperatur. De gal foma, lt entre
fase ions muestral vió cn a temperatur dela pesó de ago de subi
mación 0 sli La ren de apo e na sustancias nrementa co a temperatura a
que empersaras más ctas adición de Bota pea cn mayer pes ls sa
des de mayor nega qe corresponde a lus que se hn separado de ases

(a) Puntos críticos y puntos de ebullición

Cuando se aleta un ud en un repente abeto, e ius vapor slo des sa
serte e evapora). Als temperatur e la que la resin de vapor de iquidocinió
on a presión extra, vapoación Se puede producir en todo el volumen de ui y
vapor se puede exp bremente o acer. El rocs de vaporización Ihre
31080 el volumen del quo se denomino cbulición. La temperatur aa que a peso
fe vapor de un lei lua la peón extern se enema temperatura de hui
Sión ae presión. E lus especial de una presó exter de 1 an, la tenperst e
‘ulin reste e ambre de punt de elon normal, Al cama tm par bar
ome presión estar. esla ms vents ula en su ugar el punto de euch

guido
ido

ap desee unto stos
point o enel

Lie seee leo
née (Do e odres sn
Bin pic se rt a eme
‘in trent ee seme a
pets rt claus O72

163 TRES DIAGRAMAS DE FASES PICO. 195

estándar: sa tempera aa que a presó alcanza 1 bar Puso que 1 bar es ge
mente merar que Ya (100 bar = 0987 atm) el punt de euliión estándar de un I
ado es Igeramente nor asu punto de hui normal. unto de el nor
ral del agua es 1000; sa puto de lic sin 5880

‘Cuando e quo se caleta en un reciente cera abuts no tiene ga. Ens
luge pres de vapor y por cosgulemte, la end del vapor, aumenta conti
rete a inrementar a temperatura (ip. 64. Simultáneamente, derska de ui
sinuye Igerumente detio à su ears. Se Ha a un put en que a dersida del
Vapor es ua ade ui qu qua y desaparece a superficie ene as dos fs La
Temperatura a quese proce la desparien def superficie sa temperatura cri,
TL de la ssanda Ya hemos encontrado antes eta popa ent Secció 146. La pre
sión de vaso al temperatura cic recive el nombre de pes tia, p. Ala tempera
tur ic y gr encima de la, una nica fase uniforme, que rece el nombre de Mido
superertin rup 100 el repente sin que apareca ura intere Es dec, por encima
fel temperatura cta no pue esta fase gua dela saca.

(0) Puntos de fusión y puntos triples

la temperatura la que, aj una presión dad, las ase iuiay SO de una sstania
scisten en equi e denomin temperatura de fsin. Puesto que un usa fun»
e onactament sa mismo temperatura al que se congela, a temperatura de fusión de
tna stand € a mima queso temperatura de congelación, La temperatura de congela
‘cn cuando rene 1 am se denonina punto de congeació normal, y sa unto
de congelación 3 la presión ce 1 bar rest el nombre de punto e congelación estándar
fn muchos css la ren ene los puntos de congelación normal y estndar e ds
pestle f punt de congclcón normas denomina tombe punto de fusión normal.

Ese un conan de cndiones tajo a que eisen en quito smultéreamente
es eses diferentes de uno sustancia (ormaimete, bide, quid y a) Sa representación
nel data sel punt til, punto e el quese enuentan los sites de fase La
Temperatur en el punto pe se india, punt pe de una estancia pur 0 e pu
e controlar: se predu a una presó y temperatura deis rater e lo sus
«sl unto ile del agua está a 21336 KV 61 Pa (611 mar, 5 or) e modo qe ls
tres aes el agua (ie agua lia y vapor de ga) o open en gui ninguna
Gira combina de pre emperalu, Esla intarana de punto te esa base de su
to ea defi de ae termodinámica de temperatura (Sec 420.

Como se puse obser en la Figura 02, el nto le marca la resin más aja la
que puede estra ase ala de na sustancia $ (cono eso noma la pendinte el
Unie sb gui es la ques presenta en el dsgama,etores el punto til marca
tambien temperatur más aj La que pure esti el idol temperatura crio es
ie serie.

63 Tres diagramas de fases típicos

Enr aora cómo aparece este conjunto de craters en ls agra de fa-
se sustancias purs,

lo) Agua

La rg 65 es e cagama de ases del gua. mie iu do-vopar enel diagrama de fases
recoge cmo vaa la pen de vapor de aga li op a temperatura También e una
Feprsentacin de me varia la temperatura debi ton 1 presi: simplemente
fees i temperatur a aque La gr de vapor cli con la presión atta, EI
Tite Sido muestra cómo vai La temperatura de usin ona presión, Su lea

À sot |
u =
H une
«|
Fon

1947 2166 28835
rad
Temparau, TK

‘thon ne com unam
e eu nie mos
dano mp os pen Sn)

6 TRANSFORUACIONES FÍSICAS DE SUSTANCIAS PURAS

Liquido
agua

Punto
Vapor
Pto da
tion
Sora
m m Go so eo 7
Mas aa aa su
Ci) TO) Ca) Temper KAR

Ga penlene nice ques nese peur evans ar prover combis siga
‘os: ire que 1 ines Vene una prdient nega Fast ls 200 at, loque gi
& Que i temperatura de fusión dminuy cando Se invento res La rnin de
‘ste usual comportamiento puede elainase con La esrinucón de volumen que se
rode efi, tacón que Pue que ea más farra a tarsormación de sl
Go e Equis al nrementar La presó. La il de volumen se dee que a es-
"ruta muleta el ico es muy aber: e ie 15 elses por pure de ge
etre os malas de HO las mentir separadas ambien juntas) pro ee a qu
und se denum prlalmene la estructural uid result más denso que el sido.

maven de e glares pude ser una conscvens del dns dea tempera
¿efusión con la res’ del gar fune cuando es comprimido contr ls astas
seb piedras y sy cir aaa. Nochtnt ra muchas sustancias a fun
Supers! ambien se produc por ej des punto de un normal or lo quel ep
ión del mime de sr y patie sre io puede sr más sui La reducción del
potencial quico de agua por tj dl oo Nilo puede tenor su rien en
{eres ea ego intranet e1ogu yl lic y supere oc.

À presiones cas resallon sables diferentes formas estas de il a mo-
irse os elses ete los moses dei a tendones. Algun de ets foes (que
Se hn vendo a amar ei V Y y WO] fuen a elvas temperaturas fie VI

vines,

Luc
He
(super.
dor

oo se
T2 5 s à

ay age sm

m Ta

Temperature, TK

2 Doramas tee anes
A cod urn ns qu
A rade Sn
Senor ous tro

163 Ines DIAGRAMAS DE FASES iris 17

por ejemplo. und à 100°C or ist slo pr ecima de 2 ar. Note que aparecen in
fo muros ptos sen sama tintos a punto ene que oeste vapor, io y
Nl I Cia ur aparece ua presión y temperatura denis que noe pueden moda

fo} Dióxido de corbono

Lara de oe de sonido de carbono se muestra nl Fg 66, Ura de las caracter
thom à sacar el pendiente posta del nite sio quid econ e sa ea
15 acer de muchos ssn} que indica qe la temperatura de fun el x=
tho de eatbon sido aumenta cundo se incremental pin. À destacar también que,
eo 2 que e punto tse apree à prsonsSupnores a atm, an puede xt ui
Go presen atmosféricas normales Se cual sa I temperatura, por o quee sido su
‘na cuando a deja al ar (de ai el name de hilo sco" Par obtener el líquido cs
neces cer una presión de un miro de 8.11 ato Los extintoes de ii de ar
Bono conter normalmente ido o gu comprimido; quid y 9s etn presentes en
cui, ur temperatura de 25° ipa na grein de vapor de 6 am. Cuando le
un har de ga através de avila se ena por efecto Jaue-Tomson, pr lo ques
vale 2 un espacio cn e que lo presión e sl de Y atm, condensa en partes de do fe
ranente dvds parecidos la net.

Ei de carono supero (es ec di decano comprimido por encima
de temperatura cies uz en romatagrafa de fido spero (SFC, un tipo
de cromatografía en I quese sta un fido super como as mévi sa nica
Sie ara separa ios y fotos y tambén pura ser fla en ases, lq
fey reos Uns aan más mundana de dic de carbon sagen pre
‘ode estación de o caen els ganas erde daft

(0) Helio

gr de fases de helio e muestra en a Fi 67 Ehe se comporta de una forma
paco un a js temperatur. Por ejemplo, as ses sia y gs nos encuentran ruca
En ab, por mucho que ees tmperatra: los átomos de He son an ers que
an en un mavinieno de elec amplitud dus a muy ojos temperatura de mane
va que io simplemente ste scudo ines. Se pued ober he sli, aun
ue únicamente comprimido os tomos mesa L aplicación e un presión.

‘Cuando se tata el ei ja temperatura es recesano distinguir ente ls topos
"wey He, debi a que os efectos mern gan a e elevates fos ds to
ps deren no sl en mas ir también en el spn des nln? Debio efectos mca
Pots, eo puro presenta una transi de fae Gi quid en nea
ines lata parue del nombre e slic e I Secs 67, La fase ua marcada
Nes se oma coro wn qui noms L tas, Mel sun super, Se deno-
tina aya que Mayo viscosidad EI ingrama ce fas de helo: tint del ia
tra de fates dl io, pero tai goes una fs supra El he ene un com
artamiento gor sal, ya que la entpia de quid es menor que la del slo yla
Fusión estem.

Estabilidad de una fase y transiciones de fase

Veamos aora cmo se pueden explicar creeites elos diagramas de fases que
bars de debian cosderaiotermacinimicas

2 gin eds sus props mecca que animes cin me tll e are.
mame oss ale co un mono ción den na ee

148

7 Samoa

Cand en ur doom ta
fecal ai en ua er nen.
compares mono en ss Best

1 TRANSFORMACIONES FÍSICAS D SUSTANCIAS PURAS

64 Criterio termodinámico de equilibrio
Busses discs ena siguiente concu e Segundo Pipi:

En el equi, el poercal químico de una sustancia es el mismo en toda la
muestra, independientemente del nümer de ess que estén presents.

Cuando las ae si y quid de una sustancia están en equi, patencal químico
de la sustancia e el mio en todo el quid yen todo el ado y sl mismo en ambas
Fassi.)

Para comprar avale de esta afirmación, consideremos un Stema en el que el po-
tera quico de una ista sap en un puto ya, e to Ets putos pueden estar
en a misa o en rentes fase. Cuan se anse una con an e sustanc deste
Un pur à oo, ener de ibs del tea vr ny, cuando el producto e ede
en yar sy, dies producto se ace en 2.La voran ales (yy 4) Om Sel
fete quimico en Yes major queen 7, a trorseenc va scompaRa e ua mina»
¿Sn de oque nica que ende a producise espontáneamente. Silo sx,» no estra
vació de y brcament en ets eondlines este sad en ui.

Interpretación molecular 6. La tendencia a igualdad del potencial químico es una
forma disfrazada de la enden a increment a entropía expresada go el Segundo Pine
‘pl. Supongamos gue en as motels experimentan fueras atractivas meros favor»
es que en 2. Entes la errpla del mio aumentará sas moléculas migran es 1
asta 2, puesto quese ceder ala al meta icrementancos desde. o starke pra
Juegr $ un proceso e espontáneo, ncestamoscosiea I varié toral de entropía y
er puede cis una diferencia de desorden molecular entre os os puntos Sel der.
den delas otc 1 es major queen 2,18 enrgí del sistema demini cua los
mous miren desde 1 hasta 2. Par ejemplo, 1 pola sr una fae gs y 2 gol ser uns
Pase quid La tonsterenca de models dese 0) hat 2 (ido) es esontänca ©
+ ireremeto de ena de meio es supera 9 dsrinasión e toga de estem.
da trnserenci opuesta dede 2 ido) asta 1 (a) eesontina sel ncemento de
desorden esten es mayor que la dsminucin e erden del mesi. El prce no es
ponte e rrguro elos os sentidos $ la vaine de entopi del sistema y e
recio cinciten o ques expres inicando que los potenciales quimicos de a os ss
san gates El potencial qui tene en cuente ls comicos de valid de en
tapia hacia me y a ación de etapa de ls props moleculas

65 Dependencia de la estabilidad con las condiciones

A jas temperature, fee da de una sustancia tee el potencial químico menor y
Suponiendo que la estén o sa demasiado Oils gureaimene esla a más estab
Cuando se Incrementa la temperatura, puesto que ls potenciales químicos ce as fasesva-
an on a temperatura de foma diferent, el potencal quimico de va fe quis or
fase sol, un qi o un gs puede din por debajo del oresparientea sit.
sarao ccue eto, e ineicamente Fat trar logar un transición de es,

(a) Dependencia de la estabilidad de una fose con la temperatura
Tal como indica Es 5.0, la dependencia de la energía de Gio cn temperatura se
press en func dela etropa dl sea (9/9), » 5} Pust quee potencalqi-
rico de ua sustancia pra es ut la ene de Gis malo de assi, s ene:

Bo o

w Temperature, T

£2 dona ren ri on
ten ene de yl
né con oy to
radin vor metemos
bn taco tn mare
a menor que Van
Teresa Beute ch empantn
Helene nema () ai mena
Sora ds cs qe ali
door agi ames mas mere
SV mars een mire

55 DEPEXUENCIA DE LA ESTAGILIDAD CON LAS CONDICIONES 1

sta relación must qu al aumetar a tempest el potencial sino de na svt
tia ur mine: $,> 0 empe, peo ques pendiente ela reresentació de re
tea Tesnegati.

la Ee pie que I ende de la representación de fete a Tes más pronuniads
para los ges ue pra lo luis al er 5. a) > , 0. De ua forma, la pendiente s más
Erorarcada para un quo ue aa el companies ale 5, (> $, (pti
Frente sempre ito al mayo desorden de ido. En aig 61 e must este comport
nt. La cada perderte negara de Race que te apaez por dejo de 11)
Cardo a temperaturas sfientemente tea, stun en aque e quito esla ase ás
Ste se funde sn potenda químico de a fase gas mine piment 81
“metal temperatura dido lead valor ea ento de saprzacó mola a
‘cose una temperatura a pot dela cual 5 menor, En stas cordons el gs esa fs
{sabe y lll se vapor. Cuando se produce una var de fs, I ue resiente
a acuse es un combi en Is alte ritos os pte quimicos des ae.
a manera más de provar anti modo a tempeaura de a must,

(6) Respuesta de la fusión frente a la presión aplicada

Muchas sustancias funden 3 temperatots ms das cundo stn bajo una presión. Es
‘mo sf presión impiir foci ea as iu mens dns, Las scores
‘ste comportamiento nluen a gu, ar la que e uo es más desa que el go La
[pica de uns presión soe el agus force a formación de a ase Hut, Es ck.
“gua congela à mena temperatura cundo sl somete una presó.

Podemos einai a repuesta dela temperaturas de fusión rente aa presión come
Sige Lorain del potencial químico con presión ie dada por (dl Es 510)

tE a

Est ecvacon muestra que a perderte de representation del potencia ink rente a
rein e iu al volumen molar el aan Un suent de pen incrementa 0
Fenil ui cecal sta prs (aque Y, > OL En a mayor port de los casos
> WB de mado que un ameno depresión provoca un mayor Incremento dl ote
químico del aio que de sido. Como se muestra enla Fg. Ba en este ca pre
‘Sn acti ivementando Igeament a tempeatr de fun. Por el conv, paa el
“gua Y, < ¥ (8 y un aumento de presó incrementa potencial quimico del so más
‘gee! e quid, En este caso temperatura de fusion dine Igeamente (698)

Ejemplo 6.1 Valoración del efecto de la presión sobre el potencial
químico.

‘ocr efecto de incremento dela presión de 100 bar a 200 bar a sobre os pote
le quicio y Gel gu. En tas ondes 1 densa del hilo 050917 90m”
‘lade! gu luca 0989 gem”

Método A parir de a £c 2, sabemos quel aon dl potencial quimico de una sur
tanca inconpresile cuan e vaa la presión un Ans Au = VS Por tant, pr es

ponder a la reguntapeestamos concu ls volúmenes molares es do ae el ap

Estos valores tenen a arr de o datosde densidad. y de la masa la, me
lane re Ya = Mp. Psterinmente se ua I expresión

Ho
mo

Cam os ats unidades Sy tar 1a 0 1

Presión, a

ve |
allt
|) =

Ebi,
or per paro
no aladas

la a

1 Sepia open tna
fn rn Drome mecano
rue mato someta sgn

$ TRANSTONACIONES FÍSICAS DE SUSTANCIAS PUMAS

Respuesta La mis rn el agu s 1802 mal (1802 10 kg mel sl

802 10g me) (000% 4973 mt
su i)» [RON De NOP y

logs = BREITER ag at
RE aaa

Comentario Ei potencial quico dl Hilo aumenta más rpitamente que el de zou por
loque 9 inciimente están en gli a baa 2 bar et il ender un
Autcralación 61 lel el testo de un meremento de psn de arabe las fa
ses isi de dd e carton [e musa lar 340 q mal) en quito, cays
hess san 235 725 9 cm respecte

(sy) = +187 mot A = 4126) mas Formas sis)

{0} Efecto de la presión aplicado sobre ta presión de vapor
Cuan se apli ua resin sore un as condensado, uses de vor sumen: de
Pesos malas sn de a sy apa coma gs Se puede ejercer na pres sche
a fee condenada movement o send a Ea pen eje por a gs ie
fg. 610): ste limo casa ren e spore la red para el vpor enero
con na se ends y tamos de uns peón parcial e tapar dla sucia. Un
complicación que ahora gorros) esque sae condensa un Ido, las qu
joel rin puede Svs y mai us propias Otra compitan e que as
oles de la ose gs pueden ter males tua dl ei median woes de
och del gs, unión de més as ui de la fs es

Là ración cota ente a pein de vag, cuando se pia una rein APY
1a presen de vapor del quid en suena eun pres da es

pe eut or

Esta ecuación esta cmo aumenta a presión de apa ando se nremena a presión
ue ate see a acen.

Justificación 6.1

Cis in pre mc po aan
treo bs acs gic a ny mean eg sn)
Slee ances ao q sali an ar
“aoe kms nal are cheers
are Pet sie Wa. ee
fins qin ines rhc peel ina
cis ant ran mi
a mern nk pen mp
re
Peer
ie hain pon Ee

Alá
ECTS
a

Esta seins puede negar un verse cone os lines e integración

65 DEPENDENCIA DE LA ESTABILIDAD COM LAS CONDICIONES 151

Cardo no hoy una ren adicional tan sobre lui, Pla resin que ute el
Tio) es qual a presi de vapor nora as, P= tab D =. Cuando
fuse un presó Bora SP sobe el quo tenemos que P= p+ AP y la presión de
por pt valor que pretendemos encontra, Electo de a pen sore a pres
e apor eso ufentemente pequcho como ar ue resalte un buena aproimaién
sust pnp» SP or a praia y tomar como rite spero de o integral + AP
is negras reso son, ps as suerte:
dp fe

af 2- [Mun
Suporgaras hora que el wolaen oar de un lid se men constant ne pe
eo intel depresiones de tdo. En esta eines as dos tres san en
cis ndo

az) AA
ue rarer dea E

Ejemplo 6.2 Estimación del efecto dela presión sobre la presión
de vapor

educ uns engen part a E. 3 que ss vl pr pegs aan e pre
Sin de apo y caler facción de incremento de la prin de vapor de auo para un
suena de pesdn de 10 bara 25€

‘Método La pregunto pates La sroimación de min del dercha del E 3 para
Valores equ de enponente. Para rar a aroximación se ta sarl en se

Vide unc expoencal e144 Là par 2 LL + Kara apr
ón aceptable
Respuesta SV, ADÍRT-< 1,1 fun exponencial del trmino e L dseha de E. 3

se puc prit a1 + Wap)

ue puede reorder segin

ge var
FUN

Par agua (ona densidad e 0397 9 e? a 28€ y, por Tann, sa volumen malar es
181 mob}

AP MEAR pag
AE” EEE ol) U

Puesto que Ve APIAT < 1,5 puede uta l enulaaprximad y eine o
127310 ext, se a goducióo un incremento dl 023%.

Autoevaluación 62 Cuir e efecto de un aumento de presión de 100 bar sabe la
en de vapor de benceno 3 25°, confines en as que tere una desi de
Damage”.

(96 puesto que varió selva, tiza la Ec 3

152

Temperatura, Y

1. Gund sapien prin oa te
neue en inten a en he
rut dear E pce ee
{Stanners
toe ists permi rulo cado

Temperature T

122 Un te is rr siii
cers ra eto pee rodea
Deere gtc al aera pen
en epee rae

6 TRANSFORMACIONES FÍICAS DE SUSTANCIAS PUMAS

66 Posición de los límites de fase

ems hall goin exact els mite else ls presones y as temperaturas a
Vas qe ese cost os ss haciendo us de condición de que, und des fases
están en eii, ss poteries ques dee conc. AS, dos fases y estén
enegulire,

lB. T= 0.7 “

Fesoend sta cui con en fncin de, cansegireman ua exes para el
rite de ase

(o) Las pendientes de fos limites de fase
[esti els peintes Aa res sr a forma ms seni de ana ites
étre.

Carmes que preduce uns votación infniteimal e py Yer de manera que la
dos fases ey Be mantengan en eau. aiment ls potenciales quimicos els ds
Fac on pales (as os ae estan en ello) Se metenn uss vado se mascar
scores asta to punto enel iit se, nel que as os ss conan en equi
lo ig. 1) Por at, a varian delo poteries quimicos de ls ds fases debe er la
ism, or o quee puede escri dy dy, De send on la E 59 s puede lnea:

then are do
para cta fs, porta que
SAT

re

onde S, „4 Sy, sa las enrgis moares de a fees y Ya ¥ Va 50 ss womens
more,

DRAP EEE 6
‘ue se pede erdna para rl cui de Ciopeyon

cares

aay a

nest expesion 4,5" Spe Say Anl Va V son ento y el volumen dea
ans de fase La ecuación de Capepor es un sarl exacta paola pendiente cel
Fite de fee ys aplicable user equi de fas de una sstarco ur

(0) El limite sétido-tiquido
la tión vere acompañafa gor un variación de ent molar AH y se sroduce auna
Temperatura Ea envoie mola de fusión 2 Tes ues H/F lectin de Capeyon
reste

oe tall
Pa a

onde A es a rain de vlumen mola quese produce ef fusión La enti e
fasion es pasta La nia exención e elo) y la variación de volume moar gene=
almenas posta y sempre pesueta En consecuencia pendente dp/a es muy ele
‘vada y ereamentepstiva IF, 612)

a trol ar el mite de fases puede obtener integrando dp, saporendo que
tanto Home A, vai tn poro co empero ya pren que se pueden cone
sider Contant, Sls temperatura defn es euro ren es y Teuando la
presiones po integracó a rele

8 POSICIÓN ar LOS Ute OF FASE 152

LL
a palit ut
fan
PESTE w

Originalmente, sta ecuación fue obtenido por tr Thomsonlames, hemano de Wan,
Lord Ken, Cuando Tes similar aT, se pued acer una aproinacó str el deseo
ene delegar seg,

DER

a quel xcundox tas,

jo tt

Ds #
En a representación de rente aT esta press ecuación de una ies recta quae
sera aia ad ag 62)

(6) Ei limite liquido-vapor
La entrops de vaporización la temperatura Tesigu
pata el mite iquidorgor es pues.
Be 0)
a Tay
La ent evaporación e posta; A Vesela y posto. As pus dpe posi
Ava ero e mucho mene que pora ef mite sid.qido Por consiguiente, dd es
‘ceva indicado quel temperatura de eli depende más de la pesó que la tem
estra de són

AH eco de Caperon

———— í —

Ejemplo 6.3 Estimación del efecto de la presión sobre el punto

de ebullición

Estima efecto que produce un Incremento de presó sobre el puto de bus de un

Fai.

[Método Pas zara. 10 necstamos ema el min ela derecho En el punto

eel, tino ATs La constant de Toston (Sen 43, Put que el

uen mar dl ass macho mayor que el vola molar guid, se puede srl
a= Wel O

y e tam I) como el lumen mcr de un a el al meros peines jas

puesta E lord corse de nulo 585K" mo lame ms en

Vales ateo de 25 el 1am yu poco por encia do tempera amet A,

SR mob
ae

eco

Este slr corresponde 30036 at £, por lo que Jp 30 at. A pus ab espera
ur arian pese sm noi art de in se de
Autocralnciôn 63 Fsimar dp ar el agus en su punto de tué normal ui
and informacion recoid nl Tabla 42 y Ya 0) = AT

28 Kato)
(qx KA

Tomperaın, 7

10 Uni vente es atop
chap de see ees opc

on Ente setae
nena poto nas eta

Presión.

Temperatura. 7

trp inte ot vs pene
ones ue te ss ct ue
Lt mon mapa PS
copan mern que Gp
Venen nnd O Cap
cient tone hers

6 TRANSFORUACIONESFISCAS SUSTANCIAS PURAS

Poco que volume ar gt mrt een mei se
por Vd (cr demo nera) Rés chance comp in
te, Va (a) » ln Estas des aproximaciones convierten à à ecuación exacta de Clapeyron en

rare) :

Dany
renden de runde Clip, xin dea delo
Dr ape con emp:

ding

KA
(ten pce dc ln Scone taming acti deeper
Teen 1 temp, ma de a cuac e

per qa In fü

re) vr
donde prin dsg cepo la ener Ty pl sin de a
por ondes Za £ 12 la ur que rra li pee a
Fa E a lc onto es dea empata a que or ca
deca tempentos socie sn

(0) El limite sölido-vopor
la ie seno casera entre ste eo y laten sl atta de a ent
¿evaporación pa I raja destacó, AM Debido a que nt se um
¿Sn es mayo que la etai de vaporización, tuación presi una ponente más pro
und gral cara de subit que gral curva de vaporización à temperaturas
Simiares sde, ec els condicions en que sig funde Fi, 6.18).

157 Clasificación de Ehrenfest de las transiciones de fase

ist muchos ips distintos de wann de fs, que engloban ejemplos comunes simi
‘aes la (asin y la vapors y ecmpls menos comun cum Las Wario si
lio, conductor superarducin y ido superiores ora que s post ut
Zar as magaltuestrmodinamas de a sustancus ar laica ls tnsiones de as
en dti pos deicndo un especial tención al compartrieno de goer ui
(0 Esquema een u rap por Pl Eales ys conoce como a asi
ficación de Events,

Modas transon de fase que ns son emir, coma la Fun ls saprición,
van acompañadas de varian de eta y volumen sos cambios afecta alas pen“
Gentes de los potencies químicos de ls ases presents a ambos ados de ars.
As a ami entre uns fs ry uns ae fs ene,

PRE
BAR

Pacto que y 8, Hn sen cero pra aus y la vaporizacin, sus que pura estos
Pantone ls penales de ls represents de potencia químico Fete a rió
013 temperatura sn items a ambos Ios de a transición ig. 6152. En otras ala
les, las riens ers de as potencies químico on respect a ren yla =
peurs sn coma en la ann. Una tumión en Is que lo pines desea
respecto la temperatura es conti se fc como una transición de fase de pi
mer orden,

a

7 CLASIFICACIÓN OF EHRENFEST OF LAS TRANSICIONES DE FASE 155

3 $
= ER à — $ a ii Y |
El El E A 5
E 3 2 E :
3 Ë È é a
rn “x i = & 1 us
one
o R 4
, :| i 5 ;
i E E { i
- E

hn
EN
do
=
aly nr
EAN
TE KI

121 Oma helo cat pacas
‘Sloss manto ats eit Lam deta

na carne cometan

im

Tomperatura, 7

emma mn ne

a copied esos presión constant Cde ura susan e pendiente de ae
present de etai rn 1a temperatre En un ario e se de primer or
fe, produce uni vación ita de para una vriscin infiitsiml ea tempera
va. Por amo enla transi la capi cao es infra La explain ise que
la amsn est contra mis por el eletanienn que par el increment el tempe-
‘atu. Po eng, clic del ag se mantiene af mima temperatur aunque se
‘et sumiisrando or.

nta sen de rents, ana transición de fase de segundo orden es Sei en
Foe a primers deriva de con respeto 3 temperatures conn, pero a segun
eva estonio. Un pendent continua e ura gifs com misa pendiente
3 am laos de I ans) Inga que 4 volumen yl entropía yd ahi entalgia
o ombian cl transición (610). La capacidad el e continu el tan
ón pero en este as no ende à init. Un jemp de transición de fase de segundo
Orden es tana conducto sperconducor en me ajs temperaturas

término trans se apa a un trascion de fe que no 5 de rm onde
um o copacidad calor se ce finit en a temperatura de transición caen»
del copocdad caries de un sistema que presenta ete pu de transición comienza à
aumetar mucho ames e la tacón Fg 1) yl forma del curv de capacidad
‘Sion se asemeja la otr reg mb Et ip de arc incline tasas
‘rder-desrden cn lations, aparición de femamagnetsno y a transición Nidos
perl the ido.

Intepetcn molecular 62 Un tio de anne de segundo aden «ss soca a
ambi de Smet dettes rts de un sid. Spenge La dips de
les tomos dls es precio la rpresentada en a Fig. 17, comuna densi ei
“ent, Lcd} más ga que las vas ds que son gules Una strstr tal
da de este ipo se cic ome tetragna e Sen 21. Ale songs ue ls
tos mesons más crs umenlan mus que o ra cundo era tempera,

150

Vell
is

w

tempat us state radeon
Iver ne du rer ue en une
onsen eue so ie
Sein sep inn

Tabla 6.1 Tesones supers equis a
EN

“ie
eens 2680
Meco n

eta! 26

Agta na

rito rt mans en sn
eau thee tm

6 TRANSFORMACIONES FÍSICAS DE SUSTANCIAS PURAS

Lege un momento en que res imensioreern Iguales. En ste pto el etal tc
men ica fg, G7ENy a empertrs sperore se expo or qual en stes re
‘Sones puesto gut a o exit ringu fren ete li) trio lugar a tarsi de
fase etragonal = le y. puesto qu us ha producido una ssa en lens
de ines ete los Horas el volumen que ocupan, transición o sde rer ede.

da and oren-Serden en ón CuZ) e un ejemplo de transición La fase de
baja temperatura es un conjunto demo de tomos de Cu y 2 eos La fase de em.
era leads un conto za de tomes (ig. 6.18) A T= Del arse es preto y.
redid ques leva temperatura aparecen Ss desordenada Las ss forman debio a
duela an es cooperative el sentido de que ura vez ds tomos han intercambiado
Ss psidones I resulta más i a os e los redes itercambi as suyas. Las sas
Crecen en etersbn y ocupan edo lite a temperatura de asin (742 K La capo
«ión uefa aument al crea temperatura de transición, ya que a naturale co
eae d la tarsi os permite gone que al ao suminstrado les cada ve más f+
Corea b ann de fae que se amacerado como aiment mico,

La física de la superficie líquida

Hasta ahora nos hemos concentrado els propiedades ds init en el diagrama e fa
ses de ua sustancia Si embargo, os Imites fos ene o ases, como la sperie
‘cuando un sido está en contacto con un quo o un quid está en contact con apo,
presentan interesates propiedades En est sección nos centraremos en a ines gue
fo-vapor gor nes que presenta su maca. El Caphul 28 taa de a supers
‘Bids y importante papel en cti

68 Tensión superficial

Los quid enden adoptar formes que minnice su re super condones en as
Que este un mayor mero de malus en el intro dela fase que etn totalmente
‘oleate. or tnt irteraconan, con a vecinas Las gotas de lid tienden er
fra, dei a que la esfera es la forma geométrica con menor ración spero
lamen No stone, exsten ovas frs presentes que compte con a tendenta 3 adp-
ar forma ices come, por emia, a gravedad que puede aplasta Is seras formando
les caros tan
Los efectos superficiales se pueden estudar utilizando el lenguaje de as enga de

Heit y bs La one entre ets mages y el res supra ad el rato
rech yor modifcar en una cli extensión el re y el Pecho de que GA y 6 sean
iguales (ao dVerents condiciones) a atajo read al vial enga de un stem
E trabajo neces pra media ro Supera, a, de una muestra en una cantidad
Infniesmal does proporcional do ys srt,

dws réa nd
la corn de proporcionalidad, y rece el nombre de tensión supers dimensions
Son rele y ss uniaces son nomment jus por meto euro Sin mare
a como se hace en a ia or valores de y een ar en nets por mein Nr
Saque 1 Je I Mm tao necesario pasa formar ua supe woumen y temperatura
stress pate emir con la van dela ne de Het y se puede ci

dA ra us
esto qu la energía de Healt iminue (dA < 0 il Arc superficial dsm
(60 ©) las supers tienen una tendencia natura conter, sa es una manera más
formal de expresar que abies desta anteriormente,

59 SUPERTicigs CURAS. 157

la

@

xa We ari rente AT
eu ade pr cov temes tes de
rod ster A
ame na eres té Pre
eden! sree pre et
anwenden seman

19 Mode linge pa ar! age
Formación lesa de creó cto
a ep an en

Ejemplo 6.4 Uso de a tensión superficial

aelarel tajonecsrio gre gear Pasta una altura A un alambre de long que
rs la superf de ur au, al como se muestra en el montaje dela Fi. 61. Des
precaria energía potencial gear.

Método De acuerdo cont E. 1, tab para rer un re sagas w= 70,50
poniendo quel tesón per no vaa mientras se est fomando la super. Por
{ont ted que necesitamos es sell ea superficial e un rectangulo e os caras
formado asia el tado del gi

Respuesta Cuando se levanta el alambre e longitu hast una altra e incrementa el
Ares de quo en cos veces el Je del rectángulo (puesto que exite sue ns dos
aa) licen ttl es ques 2 y el rabap calzado 2h,

Comentario E bajo se puce expresar como una fuera x distancia, sentirlo como
ri he denne cam fur opuesta que ati soe a var de gis ta
rx pr la que rece ambre de tein y ol que as unidades ques e sip
"an nannte son netos pr metro Nm, pr oque fe ua fura cn nents.

Autoevalvación 64 Cala el trajo neces para cer una cias estic de aco
en un ido de er super
bara

59 Superficies curvas

la minimes de re sega de un ido puede dr lugar aa fomacón de una sm
parie cnt cam xs en una bua. Comprobarems qe de a cunaturay par
fart, eaters oper etn dos consecuencias que feta las propiedades de
los uo Un sau la peón de vapor de un quid depende de la cunatura de ss
ri La oa sl ascenso par (o desen) e los aun en tos estrechos.

(o) Burbujas, covidades y gotas

Una traje es una ren en aque el vapor (y poslemenetaiin e ae ha sido ata»
ado po ua dice peu; una evades un aguero en el gi Leo de vapor Lo
tue generalmente denominames "Buba en un guido son, ablando con propiedad, ce
Vidoes as verdderasbueues enn dos supers (una à caca ado de a peca) ls
das slo teen un. latent de amas es similar, pro se be inter un
cor 2 para ls bras para tene en cuenta e dra super deb. Ura gota es
un pue volumen e que en equi add por su vapor y posbement ori,

La presón del aa cóncava de un inert, ma, E Sempre mayor que la prsión
dela aa comen, Pos Ea fren queda relate e a ecuación de Laplace quese.
date ena simon 67

pate a

la ua de Laplace must que a deren de pesiones vende a ceo cuando er
diode crate e hace Infinite (evan 1 suprise espana, Fg 620), Las vies pe-
(eh ene un abo de camara pequeño, por oque la een de reson aun ado
otro dela species estate eleva, Pr ejemplo, una “bute” e ram len ra“
dd, una caia) on un radio de 010 mm da lgar a ura diferencia de resin de
15 ba, que suene pra sstene una clamra de gua de 15 m de lua

150

Pralinen, Pao:

ba Mi

ido

E TRANSrORMUACIONE HÍICAS DE SUSTANCIAS PURAS

Justificación 6.2

Tas cavas en un Fido cd en euro cando a tndenca a side a dea
sopera se contaresta con el aumento de a ren tea que de a salta. Cuando
ta poción en el teo de acuda rad sa ve hc fea r=
sion re «ar. La fuera hacia ago Sr dela rn exter yde laten
són super La per 543, La últimas call e ligue forma La a
ación dé dea sper cuand de la sora aria de rar 83

da ant ed 487 «eed

(Eines ge segundo one, (e se desprecia) EI abajo nei al nrementar
1a spe en esa cantidad es, portant,

dr de
Como tarta x dnc abs, a Ara que se opa al lagarto en un e
tocado eses

Petre

La fuerza total aca anto e por tant An + Br. En e equa, as aes
rac adentro y ha fuera se contrastan, por ue poderes ri

A ME 7
ue, eordendo, a E618

Enis Sci E heros ito que la presión desapr de un ui depende de a pre
sn pad sabre liquido, Peto quel curar dl supere ener un ierenci
de presión de Ale. se pue esperar que a ren de apor pr encima de una specie
‘urea sea ferent dela sena soe na superf goa,Sstupendo este valor de
le ifercnca de pes an E, 5 ble lució de Ken para 1 presó de
par de wn tudo per a oma de gotas esc

pom un

La pren saga par a presión de vapor en intra e una cada es media.
La presión de un pido e lero de ana cavidad s meros que la ren en elite
Po oro que e único canti es ene sigo del expoente de la expres antro

(6) Nucleaeiön
Las cannes pp ara gotas de agua de 1 am y nn de aso 928° on leder de
1001 y 3. epeciamente, El segundo valor, aunque e Lasarte grande es pac ace
va que con seri el tamaño dela ol inferior, en diet, 2 10 melee, or lo
ue a base lu es poo ri Elric valor muestra quee feto de la cana
va es geneinentepequeto, sungue puede tener importantes consecuencias.

Anales, por ejemplo, la fomació de una nbe. Are calente y húmedo scene
Tai regiones más rs de la anders. ra atu a tempera es sfintemente
aja paa que el vapor gue aser temocinamicamente inet on relación iio,
poro que abe esperar que condes en una nube egos idas Podemos magnar
«tapa incl como el agregado de un side moles de agua en una ora miroscpi-
a. Pesto que agota inci es uy pequeña, tera ura mayor pein de vapor Pon
o, en lugar de rss evapora Este efecto sun eficaz estado del apa, a que
la teen ml a la condenación es comrrestado or un elevada tensenc à La
porn En estas condon se ie que a se vor et sobrsaurada Ése ester

+

pod]
tE

at Condon ops nio,
Cial dur ar ja dj
nan errata mate en Zieh
Fara po amateur us
ar too de cn ra e

a

a 60 a 100
Temperature, 070.

mw

610 canlanoan 159

rence instable on reac gid pro noo es con ean a as peque
fas gots quese deen formar ants de que apena ae liu, que india que la
Farmacia de la nace as nos produce mea un single manna directo.

{as mates se frman por loque de xs un mecaısan de fermi, Dos procesos
son os responsables de eta formación. primero es que s puedan agregar un número
sufentement ica de mus de manera ue I gota sea sufrientemente grande
par que el ft sae a mento de lo cvaparacón Seu incevant. a probabilidad de
{ues fome un de cos centos de nuicación espontáneos e bu, yn es meanis-
1m damiant ena main el va El roces mayor depende de a exten
X iminatasprtitulasde pao y tras esses nas. Ess arts mue con
nsc (sto es, saminscan cents en los que sa puedo tener gui} suminisrado
superf sb Is quese pueden Far ls lus de an

os ia pater esto sobreclentados pr encia des temperatura de chui
y sbenfidos pr dejo deu Temperatura de congelación. En amb ass n e aca
da la fre termoinaniceneestable debio a estabilización cinética que proce
“aus de cers de racicacón, Pr ejemplo, el sobrealentaniento se proce db
a à que a pesion de vapor en el inter de una cavidad es atinente aj, or lo
quel cid gue set formando tiende à pga Se observa eta instala cun
ns aleta un reciente con agua sn aia condiciones ens que e puede aumentar
la temperatura por encia de to de euliion. Us zit violenta geneamene
ca como un nk espatána, dando lugar a Buus grandes capaces de sobre
‘vite ora asegurar ua lic suave alo vrdder temperatura de eli, deen
intvoducise ene recente ens de rules, como peques trozos de etl con
artos vs 0 burbs (ede) desir. El unconaminto de una cámara de el,
post para captar partis elementals, e bas en I uccacin medanteraicón
anime dla erporacn de ideo qu sable

6.10 Capilaridad

La tendencia de squid ascender e os tubos els (tutos de pequeña secó,
ques canne como capac es tra consecuencia de tens super Anslcemos
uk cur cuando un tubo api de dis umerge en agu woo ido que Venda
hein als pares La energie an menor cuanto más vl esté cuero por
tna plu goa. À media que a plc se desa sobr a pate neo e produce
Ta Gumatra de speed qui en inter del tuba Esta curvature provoca que
la pesó ut dba del menso cano se inferir xl esi atmosférica en apro
moment 2 dnde res edo dl tbosopariendo au a superf semis
da presión just dto de up para furs dl tubo sp La resin atmos,
ment queden del tubo debajo ela superficie una es sl p = 2yl Exceso de
rs extra empoaKquide hai ariba en el ubo hasta que e acanza e equi
rose (presiones iguales ssa au) 9.620,

(a) Ascenso capilar
La presó jie po na clas de iui de densidad py altura hes
p= p9h u
Em el gun ta pen hottie contre a dice de press 2. Por
ant, tra ea human en equi se call igualando 27 pg, tendon
2
m es
par
Esta imp expresión proporcion un stem raoeablemene preciso de med tes a
rta! deis La tens spero mine 8 nremenlar I temperatura (ig. 6221

160

ee teeta nt

eset

a

62 Vrs da tg e coma es
seee goin enn del
ice on al

6 TRANSFORMACIONES FÍSICAS DE SUSTANCIAS PURAS

strain e” —
Bann nase en Yabo even cp de 30 mde ia en pes
eme

rior

E)

Hr

sordo a fuerzas de adhesin etre liquido ya material de pared el apor son
menores que ls eras de cons en qdo (omo pasa con el mercurio en vé), el
líquido enel tuto contre ena paredes Esa coacción cus la superf con ra
cóncava de presó elevada hacia abajo. Pare Igual la pesó a fa mena atra en todo el
guido serie deve bajar para compensar el exceso de presión surgio de es curvas
tur. Esa compensación daga un descenso capa

(0) El ángulo de contacto
En muchos aes sit un drgulo no ul ne elite del meric yl pare Siete e
ul de contacte tac: 19 5 bers maser mulllkano el tino de
da derecha pocos 8

origen dl sng e contacto debe busco en equi duras ques rote
ce ea Inc de contacto enel guia ye sia ig 623, Slomams y, y as
tenones spefts slo-gs, öl. y Kquic- 5 respectamente Disca-
mente eg near paa cer a und de ra de cad una dels meras) ls
‘ers heroes cn cuidas

Hate Hons, a0)
Esta expres pert obtener ngul de contacto según

wait an
‘tenemos en cuenta que el Yabo de adhesin de auido sobre! sl (pruned de
rea de one)

wenn an
(ae 21 se puede ec

wa es

%

Vemos que ito “mit” completamente (abr) nd suert, o que coesponde
un 8,» 0 cuardo > 2 (624) liquido no moj la sapere 1 que comespor-
dea 6,2 89) cuado 1, < Para el mercurio en conato con veo, = 14, lo que
caes à w= 022, indicando que exite un trabajo de atesión relativamente

Bajo de merc sche el vicio à cass de ls leads fuerzas de cohesion inter del

pa

LECTURAS ADICIONALES 161
Ideas clave
Diagramas de fases || tomos onc eich 1) sohatacn dos ars La fia desperte
E interpretación del diagrama. 7] presión de vapor en Vuida
1. Estalidades de las fases de faxes de ii de Dresencia de presión
Die caoono apleads 6) Sa Tensión superfcat
FI tarsicón de fase = Sromstografa de ido © abajo de formación
1 temperatur de transición. Spero 6.5 Posición de os límites de ra superficie (14)

— fe meine
ete de! helo
62 Umites de ase

CT grama de ass

Estoilida de una fase
mite de ose y

anses de fase

FI presión de vapor
7 presión de vapor GA Critero termodinámico
2 de mbimacän ‘de equi

El tbalición 2 diormidnd de potencia
LA temperatura de eben mo en todo sistema
IL punto de ebullición normal en et equlio

I punto e eblicion estándar

temperatura cites 65 Dependencia de la

D reina estabiliad con las

fio sopertico
Teer e fin
font cación oral
fom con
ar

“pant fun ema
motel y a piety

condiciones

LL Variación del potencial
quimao con temperatura
{ibys implicaciones sobre
Testa e las ses

LL variación det potencia
{ulmi cn a presión (2) y
$s implicaciones sobre la

aL

63 Tes alagramas de fases iliac delas ses,
tie CL pres de vapor parcial
E inepreincitn de dgrema Pm

de fobs de agua

IM interpretación de agrama

de foe Pensión super

Ta ecuación de Capeyon

E penieme del imite stdo- 69 Superficies curvas
Fui (7 y a formula Pur
correspondiente pra eh covidad
Hite (8,8) D sou

1 pendiente det imite E eevacin de Laplace dela
fiuidrvopor (10) resin de vapor de una

22 lo ecuación de Cossio _ Superfie cuna (16)
Clperron (1) y formato CO ecuación de Kevin de lo
orepondiente para | presión de vapor de las
Frit (12) ‘ots (17)

C2 pendiente del imite söio- [I oss sobressturadas
vapor 7 cers de muelcación

Spontinen

67 Clasificación de Ehrenfst Cl) ear

de las transiciones de fase sobreclentado

7 ceci de Elvenfest i subentriado

delas transiciones de fase

1 traneción de fase de primer. 6.10 Caplrdad
ren ES ascenso capa y tensión
transición de fase de Sper (9)
segundo orden 2 ángulo de contato y
E tam — eri interac! (21
12 criterio de modo de una
superficie

Lecturas adicionales

Artículos de interés general

KML Senati Superritia phase transitions at very ig
pressure 4 Chem ve 66, 989 (1989

BL Earl The dret relation between alte and boing point
Chem Educ 67,4 (1990,

‘CL Phelps. NG Smart, and CM. Val, Past, present and future,
aplication of supercritical fi extraction technology.
Chem Eu. 73, 1163 (1908,

LM. Sénehez, Orger-disrder ranstios. En Enyclpeaia of
app physics (ed Tig), 13. VO NewYork (199)

EX Sal, Pase transitions structural. En Enycopedi of
appli pic (ed GL Tig) 13,373. VCH, New York (1998.

LB. Daniels, High-pesure techniques En Enoeapedi of
applies pies ed GL Tigh 7, 495. YEH, New York (1988.

Textos y fuentes de datos e información

Sh Sander, Chemico! aná engineering thermodynamics. Wi
New York (199),

HE Staley, Introduction to phase transitions and critical
phenomena, Clarendon Press, Oxford (1971

18, Roninsn y B Widom, Moleclor theory of entry.
Clrendon Pres Oxfor (1982)

EL Shaw y £6 Artur, Determination of meting and rezing
temperatres. En Techniques ol Chemistry les. A. Wester
BIN. ost, 5, 105. Wiley New York (197).

102 $ TRANSFORMACIONES FÍSICAS DE SUSTANCIAS PURAS

AL Anerson, Determination of bling and condensation
temperatures En Techniques of Ohms eds À Weisberger
y BV, Roaster, 6, 19, Ye, New York 1970).

[AN Nesmeyunon. Vopour pressure ofthe elements Pergamon
Pres, New Yor 1963)

Bobi Y. Feed y Ela, The vapur pressure of pure
substances Esevie, Amsterdam (1984)

ser, The surface tension of pur qui compounds.
Phys. Chem ef Dot 1,841 (1972,

Ejercicios
ai Una ein e Hc ya

min de vaporización es 287) ml» Sima lo temperatura
ue pres de agas Tr.

A) La presión de voor d na susana 200 6 500 Pay
eva de voran 327 Mm Est temperatur à
ue 2 resin despre Pa

&2 1) vlomen meo de a Gt so es 10 om mot à
"oat y 35075 Ko temperatura de oso, aumen mou de
quo à can trp y pn es 1623.01 ma 100 aun a
Terpstra detain amb 25126. Ceti y len
ep dein oes.

62 (0) 8 vlumen mor de un cierto sn es 1420 am mal“ a
00 atm y 427.15 Ks tempera de asin El uen mola de
quito a esta temperatura y prin es 1526 en? mar. À 12 Mala
temperatura 6 són camb a 62926. Cte a eto y cn
trop de ción deli

16 (a) Seb hr ue Le ren de ago de un id cumple
Innen o Ton) 16256 = 2014) ee meca de tem
petra 200-260 Cal era de aprización dele,

153 (8) Seo sado que pro de apor d un eu cumple
1 rein pT)» 161 303680718] cn ner de tem
tur 200-260 K altar eta e apace e io.

6 a) La peón de vapor del ero catre 1 y 20 cumpla
‘ores lo (por) = 7360 - BOI. Cala) rai de
"posición (ol anto de chin ermal del benceno.

64 (6) L peón de apr de un Ii entre 19 y 25 completa
«expresión o nFTar 8750 = BRL Calar a) lenta de
‘orc y el punto de es nares del quid.

65 (a) Cuando el benceno congela à SS su desd ara de
{98799 ma 0851 9 or Saeta de unes 1058 1 mat. Es
tinal pot de cogent 2100) am

5 (9) Cao el earn congela a SFT ders var de
107885 cm à 0901 gem Sera de fusión s 868) mal si
rar plo de congelación dl uc I MPa.

166 (a) En jui e os Angee lau solar net lie luto
tite ur Gens de poten e 1 KN "3 mesa, Una pa
50m de a et apt recat ll ¿Cul eh elo
(aa mann de pride ag pod ques abate da ao
Acer

{6 (0 Sun que u sr inte ame del u ee un
esi depen de 087 A a? 3 med. Za es ei
trina de eb de qua deu go de 1 ad ren? (+ 1°)

16521) Sec reciente rt ue conte) apa, bene
(mera nun ati que mie Sm 50x 39m 3250.
¿Qué mas decada satan acne ni o oy sel
So? Tas pestes de vago son al 28 Tr) 0 To (9) 17 mr,
restante)

$62 1) E ua fs y sea mata esués de una ca, later
ur cs Sy peón pro del gu nase ha ai has
20 om ¿Puede aba cra? Que presó para de gu per
itis asegurar estaba de lacra?

8 (a) Unten Ia ig 65 escri los cons ques sean
(uno sopor de gua a 10 sm y 409 Ks nie prin constante
asta 260 Sao forma dea cove de enrmento (presenta
ción dela egestas rere Ben

{8 (0) Usa grama de ess da ip 86 pu indir quese
enr cundo una mues e ico de cto, camente à 1
sim y 299 Ke someta guet cc: la) cetamento tc
pin contre nta 220.0) comer erin asta 102,
[O errant sobre Puta 210 K 1 dsompresin temic
tasa 103 elements oto asta 28K,

2 (Einen. CH unde a RC, la pen de apo e
Guid e 10 Ter a ASC y 40 Tor 2 HTC. liar lo ern de
susan Capen ara eal La era de vaporización, 1 el
ta de cui mer y (a ella de vapacacó e e puro
tin.

169 (1 ant de in de han cs Etna) wer
‘asa purine y a resin de vapor a 2 CC

610 fa Caesar a ant de ain e io a pes de 0 ar
ori que seria de ion ets conne apr
mente 92 ny del qua ua es 100 em

6.10 () Color! puta de un di a presión de 10 MPa
orita ue a ders de eo en ets condones s apra
mente 0915 en yl de aun ia es09989 em

AG) 20a an anta devoran del agua se sa
en sans de apn agua”

611) ¿Que traen del enti evapora de cols a
Faena pari desu sen?

reoateuas

1.32 (Cokes peón de vapor de una gota efi de agua de
To to de aio 20%. L ren par aa esta tempo
BZW au der cs 099829 om»

{12 (Cte presión de apr de una ota ska de ag de
Zoe dear 9% La pein de por del agua a est temperatura
{55623 Pay 30 end 8940 kg.

12) árgoo de conto del agua she vi inp es cran
21. Call” fein sapere gus à 20° ande que a
ds temperatura lagu sed hat una aa de 96 cm cn um
tubo cpl de ie inp de DH un de cd inte. a des
3918920 59982 8g

163

{6:13 (6) dng e contact de age sore vio mp e ane
À cr, Clio fer pel gun à 300 sen que 3
fsa temperatura agua asoende hata un ar de 9.1 om en un
bo capa vids mpi de 0320 m de ai intro a drid
eau 3 Ces 08956 gem

16:16 () Cake a deren de pres de aqua un otre a
‘sete de na gta esc e200 de aio à 20€
6:16 I) Cr deren de resin de to a un ao yoo de
lo segs eu ot feria de 220 m de ai. 20° La tensión
‘sufi ea a ee 65 2239

Problemas

Problemas numéricos

$ La dependen can la temperatura del prende sopor dl
ia desea sido a puede rprenu apomalamene mente
We pen og on) 105815 = RTL AI y I di oo de
rae edo iat ol] or) «636 - AB Estimar
ere ya pres dl punto ie del iio de au

182 Antes de desa au rein (OC) ra peri! ara la
{Spo deen tie. ol rcuentement como agente ir
‘Steen ets pr lc et bl ee. Se eta de ago
Fai eo put de ec ra de -29 652026 A ma,
Estimar a presó qe et ciu tte de lc able
tia el 34. temperatura qe lee un ote que ea >
dls Conserar que es use en literate de tempera
{wade aj y qu var conil organi 280

6 Sera probe quelo eta de ori de et tido
A mola 160 se puro tin ral Ls vaine mb
es 6 iu y 6 apor cn el put de ec sn 15 cn’ ma
Y 145 dm mal, escestvamente (al Eta di mesute dela
cn de Capeyrn poeme de er mst ene
de eta dra se pil en de Css Capo

{4 Clear iferni el persone ea reeset de po
encia químico frente aa tmperto eta ao def punto Ge
gén nrma el as y (oh el puto deln normal e
gu.) En eur excede el poten qui dl gua entra à
Fa dello mima temperate?

15 Cobra een des pene dea representación dl o
una min ents oes ad oo el e puro de ung
lai el del gy) puto de lin nam det agua. las
Cerise e itn de an a Cn 0917 my 1000 gen y
‘esl pi ve vapor e aga à 1 san 09889 er y 088 gL”
repetiament, En rio ered el tens quico dl apa de
dal agua guia 12 tm y 100

1654 La nta de asin de merci 5.2282 W tal ys punt de
congelan ramales 2343 K co una varc de volara mala en

hn fo de #0517 en? mo A quí tempera cb esperar que
ogee la os de um columns de mercurio ers A 9 no] de
100 catar

17 Se hacen barter £00 À de ake seso en un recio min
ment lado que conti 209 agua ihnen a 25 Cali
la temperatura La reso e vapor anu saprosimudamente
conste € ig ZA Tor log de too el res y 5 aa
(ad url 786 J" mo". Considerar ue lt os lena
e en y quel apo de agan esun gsi)

18 La presión e apr, del co iio va con la emperur
oe 0 ma ss
plier 4 9 M3 MB 47 00 7 Re
Aude puto ie eut nal y etai de topar
Sn dedo ico?

69 ala sient tata se recoge aprende apr deta ora
{Wt 1802 mo) compare dl ace een verd:

Be m as aS
pli 19 1 40 OOO
¿lle la) put de un norma y 1) nai de vapor»
ón deinen?

{610 Constr el drama de sc del entr en lo ders de
Se pont pl à 36 Tor y SEO uid its ENS Au
OS el AH 208 mi pl) = 0891 gy = 09795

Problemas tedricos

AT Demosar que AG ews tain ene ds ae sas in
‘cups independent dela pee.

{12 La vation de el âne dnd por a expen da GF +
ap Paco que In sven de Cpeyon relacion dy enc equi

164 1 HRANSEORMAGIONES ISICAS DE SUSTANCIAS PURAS.

li a combinación dea des ecuaciones se puede ei pa ee
far cómo varia etapa o ro de un ee e fas cuando vara a
temperatura ns on (es se mantienen en epi. Demasar que
dahil = ACen

1613 Enel "rtd de strc dl a pr media de presiones
de vpı, se ac ure tement un valen Ve ga (nido a
uno temperatura una pres #) 2 rots el Tui, que se monte
nea tempratu y Se mil prin demas Demostrar que
psn de apr, e po st load con a mas mola,
gun p= AnPf Ar, donde A = RTIMPU Se pretende mer a
HOC presó de vapor del rail ÍA» 15429, componente
a act oe os Candas hace pasar etree 500 Le sito
gen 876 Tor a toes dl ud cae, e sea una pri e
rm de 0329 Cr presión e vapor e grano,

(6:14 Contra la Fema brome (presentado en € Poema
135), dea depende de a presión cuna ait, on a cu de
‘Gaus Capeyron y res «ing Spende la temperatura e etl
(in de un lindo con ais y temperatura ambiente Supone
Such temperatura ambiente de 20% y prdec a tempera de
cn del pa à 3000

(616 1a Figura 6 muestras representaciones uen dela var
ic de los potencias uiicos de as es sil, iui y qn de
“na sta con temperatura Tos proeta a peine ego
tha peo cs moy pro pc que ea recente cas sectas, a
como s nia en los graficos Dec ua exes parla ue
(espectiomente legua deñada co spect a temperaun de
sas cas ¿it lora resto re a cara ss ins?
ve estao eo mater presenta la major contra?

16 La sui de pero ns plaie ls amine e ase
e sgund ode, pero esten ds adore nos ls cons
de Entes que an ts

peers fa
IA Wie,

donde ese néon destin cite, xe coef econ
pocas notice y Ws sinds 1 y2 ronde ads fc
fees Douce ets dos evacars ¿Por qu a ecuación de Cor
rn a rapie a anne e ae de segunda oe?

12 Compa qu pr una ars e se de pls en pa
la que es apto end e Caper se campera
a

aoe C= (4 7 sa ap ali a largo dela curva de
Cetec dea do fe.

Problemas adicionales propuestos por Carmen
Giunta y Charles Trapp

618 Una star a conc como el mear an objeto de in
vesigacón Friend et l hn pen un repli e dts te
‘moins el mean (O, Fen, LEE yH-Incham, 2 Phys Chem,

Dat 1, $6 129], ue ice ls suerte dats que ds
‘en lite ce nu ago.

HR me mm doo
pistes DOM Go Ge OM O2 01
TR HO M 10 We mo 1
piNes 0382 oi TON 1m 278 452

lo Bersentr lite eve ses ql. Estima pu
Lo de eull etna dl meta Clea etapa de apor
dación estar del mear, tiendo que os liens molares e -
ic y e apr en ci puto de ul estirar sn 330 x 10%
Ye90 Lal respctamene.

16:19 Cors resultado de sus insignis str las propeddes e
mofa e tolueno (RD. Gagne, A Pys Chem. ef, eto 1, 1565
GBA, Godin pert las expresos e dos cunas de conter.
Sa Lacan de acen do ne da por

= pea 1000 1860 + 11720

née = IR, E y a presi y temperatura de puto tiple Son
= 08362 py J» IS Kresge, a cua Hide
rien a po:

Pets = 10181 y à 71487 = 1967
‘Moy = $0%209"« 4772641 = po

onde y] (82095 Kl) Pprsetr los ites de ae il
quo y hide.) Einar el unto e asin esta dl
toe Estar arto de cli estándar dl lern. ul
ar etapa de apart eda dl len, ben que os
Feline moles del quo y dl vapor en e punto de In
ral on 12 Un” y 3:1 mo, respective

1620 Gn un estudio sobre la pende er del corneta A Baby
A Dante Pa, À rem. Eng. Data 4, to (1998), Bn y Du-
pet Panay prets datos de la peón de vapor el come
{ove size» a temperaturas Aga de sto se presentan ela
Siente al

MR nasse
pits 1307

1096
1

2599

aise
2676

15397
Er

15490
seso

Esra la eta de subimacón stn de come a 150 K
omar somo vuren molar e apr corspndiente un gst
‘year degree een)

1621 ¿Que pes se receta para varsorrar grafo en dmant à
252 Ln agente dates crespo 25 y 100 Wa Sapaner que
voue eps, Van contes em as varackns de
retin

Gro Diamante
sum) 0 sur
Weng ome om
ses E

Descripción termodinámica
de as meras

23. Magnitues molars paces

12 Termodinámica de merda

73. Porencils quimicos de
ui

Propiedades de as disoluciones

TA Mezeasiguidis
75 Propiedades coligatvas

Actividades

À 26 petita delete
E77 Asad ste
Eid dave

© ctu adiionaes

À Eos

À: potes

pene

Mezclas simples

cpio se ic desert concept de potencial quínco para dmostrr que es
un os porta de un po de mogriude deomínods mogaitus mens portes.
En este punto se plants cómo se puede ir poten qui de un scene port
Arsen os raides fas de uno mec. El pino subanente a tenen cuento
(5 le constancia dl pencil quico de una espe en todos los oes en leal.
and ono seri de absente experiments recagdas € os coco eyes de
Paca y de Men serenos que pofena quico de wae sstonoa en una mezi se
puede espesor en función de su tracción molr Uno vez estobledo este seal, se
Fc cles leelo del soeo sobre an cujunto de propicdodestermodinómicos de
tine soto Estos raide nce à sición del rest de voor de ol
Vente el asceno de s punta de bal, y el descenso de su punto de congelación y son
Ia sta delo pein cumin. Feet, se ana como sc puede espesor e
poten! quince de una sun en uno ezo co en funció de una propi od que
naines acid. Se studio cómo e pcs med la cvs y se ole on
tna eres sesión sobre a define delos estados stn dels sans y sente.

la ue tab con mens induendo aqueos mezclas de sitas cue juntas pueden
escena En consecuencia, ecstamos generar ls tratantes riad antrormente
fara pode apa rs de stands En un primer po ace esto de as so
es ui ue e tratan en l Cao vamo tar ara meras de susan r=
corn En ura pomos cupo, etarras bisicmente con mez arias (mes de
ths oponentes AY A nines en a que e face enla las evacones hace
oe rin Y 2 = 1. Como resin cional en ste cto consiócrremos =
(mente duit de no-leoios na que lst nest presente en Forma de oes.

Descripción termodinámica de las mezclas

Hem to anteriormente que ren pario, que esa contrbucin de un componer»
tea volo delo presi total se ula pars estudis las propiedades de ls mecs de a=

TS

ses Pra un desición más amplia des termodinámico de meta necesitamos intro
rot magnitude "pales algas

7. Magnitudes molares parciales

La magni molar gril más fil de wise es el volumen molar parc. que es a
unten de un component de un meta alr dl volumen total de una muestra

(o) Volumen molar parcial

Imaginemos un enorme volumen de agua pur 925% Cuando se acing 1 mal de HO. el
volumen se increment cn 18 em 1 que inca que e men molar del agua pur es
38 ent mal. No obstante, diam Y mo de 4,0 3 un enorme volumen de etanol
pu, el eremento de volumen & sl de 14 em L an de este Gerente incremento
Vol es que el volumen ocupa pr un número dad de mous de agua depen
GE deta dent de ls moléculas ue Is adan. Ene tano so, este tl canti de
anol preste que cdo nel e O estará reads por moléculas dé etanol, de or
Ina que el empomuetaento de mols que uta de la adición dels males de
0 reer el voumen en sl 1 cn ta cantidad 14 em cs women oa para
{el agus en cal puro, En genera, el vlumen molar para e una sutana Acn una
mec es la variación de volumen produc por a ación de un mol de Aa un lead
‘omen dea ezo.

{os lines malas parle de los componentes de una mess aran con com
posición puesto quee etoro decada tip de moll cambia cundo lo ace compo
An dee A pur sta 8 po, La arcón dels magnus tem de una
me que ssl de un variación de u compasión esa consecucade combi e el
ste mole ya consguiente medicación de aura que aan entre ls mL
“aos. En Fira 7. 5 esi os volen ares orci el agua y el etanol alo
Ingo de tdo rang de compasión 25.

El vlumea molar parc, Y, de una Susan a una dert compasión se defn for
ramen como sue:

onde esti # ins que ls cantidades de ls restates sustancias presentes son
amants! E vlumen male pri sa pendiente ela representación el volume 1
ta fente a arcón anti de manteniendo corsa la presi tempera
tara yla caida et reto de compartes (Fg. 721 Este valo depen de a compas
ón, como seh vito para el sua ye etanol. L dtr plate en la Ec. implica
que cuado e masia 5 composicion de uns meca mea a ation dd, de Ay
An, de 8 vluen ttl dea meca vara egin

‘ss se concen ls volumenes molares paris de 15 os comentes e na met
la comen (temperatur e abuse puede calar el omer, dela meca
mediate

Venter a
1 trac eon ia mate eas pat como Rtn und ext la ot

Ina de asin cola moya X lor compo. len máis ar en gu ar
come ad. na e astro men D VC 0

vu,

>

Volumen, Y

»

y ‘Composiiin, ma

rare re nn
sims oben non comps 2
reste omen got nun sina
eno estas

FA WAGNITUDES MOLARES FASCSALES 167

u E
Pe } TE
EN &
Gu 3
i i
3 :
Ese 3
i m

ney, ed

CL 06 1
ibn molar de end. COM)

Volumen mole par

2 Vier mln pie agua y am 2 Ogre ne spa

Justificación 7.1

‘Consideremos una muestra muy grand de un meza de una non da Sata
dimos un cantidad n, Aa a mera compense manten prácticamente cos
ant, el volumen moar aril Y, es constante y el volun total del muestra se mo=
dla en, Por a mma rain se atader mole e Be volumen varia ey,
la vari ia e volumen e, portant, ry La muta orup un sole
mar, per as proporciones de Is componentes on ato a mias En ste mo-
Ire tra de se volomeninretentado una muestra que cn m, e A y
(de Savolumen es Y + A Puesto que Ves una función de estada, ego hae
er greparaco ta misma muestro merdando ls cantidades apropiadas de A y B Et jus
thea tte

Los volmenes molares prés (y. en genta ls magnitudes molars pares) se
pueden mesi de tents maneras Un méted consist en media dependent dl vo
Tuner con L composición y jste el volumen seal en función e a cantiad de
sustancia ment un programa desee mo Inle ec, halo o parame que
emiten conseguí el mejor aut els dos experimentales con una función concreta,
Una vee seh atado la fn, mediante deenciacón se puede detemins sy pendien=
tea cui compoiin e interés. Por empl, se a allo qe volumen de una
avec pede describe mesante la eu

Woe Bags Cl

con voles arr dels primetos À By Cde fama que el volumen molar arial
e A cui compan Se puede determinar pot de

il

q us rr]
hi
hes

13 puri genes acon tan ta
‘tre tot Eng pec lo
me

TS

volumes molar del seguro componente se bien a part ea Ec. según

Ano
ig “

Alustraión : _

Se va hallado au slo tol de ura dla de lan a 25 e temper ue

‘cri 1100 kg de agua viene dado pr la red
Vin = 100283 à 46664 - 0263000? + 01282560"

onde bese valor marti de mall Past Qu catia de HON en molss

Soul a valo de la iad en moles or Kogramo, se puede sibel volumen molar

pari dl tana, come

ten (ES)

Im), set ana + Don

‘Rutocvalacin ZA AS densidad de una disolución earolfagu de un 50% en pes
50918 ger. S el vluren mar paral del agua ena colin es 174 am mar,
ele voten mala parc del earl?

1883 en met}

los vienes mare sn sempre pots, per ls magrtues molares aries
pueden wo Seo. Por ejemplo solumen molar parcial mite de MgSO, en agua u vo
me mist pari ne rit de concentración er] es -14 em? mal, gue india que
Ya adición de 1 mol de MyS0, aun eeadovlumen de agua da omo resaltado ura ds
ruin de volamende LA om La contracción se produce porque aa rompe estructura
ira del agua a datas os nes, produced ura pera compactación.

(6) Energías de Gibbs molares parciales

1 coreo de magriud molar garcia se put picar a cuqle magnitud de estado
fevers Para una sustancia pu, poten químico es ova acepción de a energía de
(bs mel, Para una sustancia en uma mera, l potencial químico se define como la
gs de ins oa para

ne ta

Es dc, potencial quinio sa pendiente dela representación dela energía de Gibbs
frente aa omtiad de component atenienóo constantes la presó y la temperatura
Ay ls contados el sto de sustancias (Fi 73) Con el o argumento ogra ob-
rene le 9 energia de Gs total de un merci binaria ene dada par
Gr at 6

done jy sol potencies quimicos a a composición de a meas. ei por
encia unico de un susan en una mer es a contain de est sustancia a
regi de Gib total de la merda

En un sstem abierto de composición costat, a enel de Goss depende de la
composición. ela res yde a temperatura, AS, Gpucde vari cuado lo hacen Ty
À composi deforma que, ara un Sstema cn los componentes. ecuación
A6 Vop- $473 varsformaen

462 Wap Sa gum + jdn a

TA MAGNITUDES MOLARES PARCIALES 168

Esta expresión sl ecuación Fundamental ela termodinámica química, Ss implicacios
e y consecuencias se analizan y desean en st y en los róios tres Caps,
"Apres y temperatura conste a Ec Öse mln a

Grin mans m
Vimos nl Sen 450 que en las miss condicions 46 de, Pr tant, tempera»
dara y són constantes,

n= ad + dre + 0

‘toe, puede suri trabajo distinto a de expansión van la compasión e un tee
ma Por ejemplo, en una pls icroquímia la ration quimica e produce en os zonas
‘corres rentes fen 15 ds electro) El trato etc que pase gla se pue
“e reacia cone cambio de composición que tee lagar al formarse los products à
part de os estos

(6) La importancia del potencial químico
goer quimico es alga más que un simple india de ma varía Gon la compas
én, Posto ue

ES
uns variación infinitesimal de U en un stoma de composición variable se puede escribir

dUn-pdV- Van Sar + 745 36

db Vape SAT à TOS+(Y4p-=SdT+ dm + Hedy +

pd 10S à pad + th On +

Est opresôn e la generación de la Ec 52 AU = TAS - p 1) a tes en los que
ande Cara composció. À volumen y nia consantes resalta

aU n+ airs +
cet

0

Par pn u muss cmo ar cs um um
{ine geen nun vo ta Ira Qu un anni
Senne. Deo na men. ec etree

A vo
sa qe metan aa con pan mga ts
ME AS tintin gee rio apa
Caen aimes

(0) La ecuación de Gibbs-Duhem

Puesto que a enla de Gibbs total ue ura ec viene dado pr la E y ls potencias
iis dependen dela compa, se pro un vrai ifitesinal dela com.
psn cabe esperar quel Gde un tema binario varie seg

BG pd + un à md + dus

wo

ho obstante hemos visto que I 7 must varie a energía de Gb a presión
y temperatura constantes Paco que © un función de cado ets dos eine de
en sr iguales, que implica qe a temperatura y pres cons

ada, neo ay
(acu sun es spa dea ecuación de Gibs-Dute

Samo va

La ecuación de Gto. Date Inia que el perl quico de un componente de una
meca no puede varia ndependatemente de ls potenciales químicos de los dem
Components en una mezl bina, se incrementa una magitud molar parcial a ora
ee min:

zn us

du

Se pue par el mismo raruamient acer magnud moe ar En a gars 7.4
Se puedo der, pur ejemplo, ue cando el volumen molar del agua sent, e del
(ana mine les, como muestra la E 13 ys puede er nl Fura 7.0,
{Seeds un penueho combi en el women mola ara de A Le eonesgonde un gran
ami en el olen mos para e, mienta que es cero lo contara ein
1 pegueto. En a pata ecu de Gt. Qui 5 tz par determinar e sl

Incr mor orci de un componente e una mezcla inca a partir de la mesón delo:

omen mala par segundo componente.

— nn
Ejemplo 7.1. Uso de a ecuación de Gibbs-Duhem

El valor experimental dt volumen mts ara el KO, a) 2208 K vien dad por is
exe

Vega Mon mo) 22280 + 12160

donde bese valor num de a molts del KO, Utilizar a ecuación de Gr
Dem par educ ns ecuación pra volumen molar de aqua e a dich. El vo
men molar del gua pura à 288 Kes 18079 er? mol".

étado Suporgemas que À indica SO, y 8 India O, el solvente. La evacón de
‘ibs Dem ara ls vmenes molars rie de bos componentes

AS
Est relié implica que
hay

wen
Integrando se ati Y según:

a

prime pas es ela el combi de abi de V or a malls 5.10 que permite in
era rio de la desecha ente = 018 puro) y a moi de interés
Respuesta Dels información suminitrada se dsprende qu, con À = KS,

fr

Fern

4 1807

same

IESO Mem? mor
pal:
ryote? mat

a 18076

» wars
y La at

fait ka")

Some

72 TERMODINÁMICA DE MEZCLA m

Por tant. a iteración necesi es
ve vg onus f° 2 or ab
ne
Savers que a mola st selaionada con ls cade de Ay 8 par
aM
onde Me a masa molar de agus fen ilogrmos por mal, As,
Yer 15-000, [ome
Vi Hear)
Susituyndo los ats e tc que
= 18079-00046!

be

lon? mat

Los yolimenes mores pres sti representados ela Figur 74

Autocraluaién 72 Repetir ello para ur a para a que fen! mob) = 6218 +
5100-71470

(lon? mol = 18079 = 04646 + 0.08590")

72 Termodinámica de mezcla

la 5. dependence energía de Gs de una menda consu compas y, por
ot parte, sabemos q temperatura y presó constats tea Denen haa Cr
jas de Git ajos. Et cs e sn que ses ga alcala temo a estu
o delos combis eporäncs de compar, mare a que tene lugar an se me
“idos satan Un empl simple de un poses e mean egpontänn es eds aus
es nadan en mimo reee, La menes espontánea, poro qu debe cons
pons auna drinn e Vemos ahora cmo se ares sta a ete.

(a) Energío de Gibbs de mezcla

Supongamos queen dos eines e han io ls contados, y dedos gases
idees esecamene; ambos están a la temperatur Ty la presión . En ctas codi
‘Sons el valor dels potenciales químicos els ds ates sel comspondiente alas sus
tancias “puras ya een de is del tera total dada pora E. Ses

Gene Ae
Ol
Un nn te mb sc y canos que pin pen a pi
Sim u pc
Ga He AT Ie ne AT Ina es

Las ecuaciones ens quese ph ete teo se mean (1). 2)... Par tia as
sudan debemos cursos de reemplazar de nuevo p pr pp nl práctica, sto
Sigue nent quee valor numéro de peda e bar Dspus dea mex, las pre
Sons parce delos ges 2 y o cn f+ B= A La crea de Gs ttl vai

Genie Rien +m (H+ AT ph us}

m

Snes IAF
go
BEE: + ER

y as 4
Fracción molar de Axa

18 Eno de a eme es us
‘Tomo aren permet) ss
hace drones tbe compr y
ee TE ee ae

Soma Nomen,
BE N
Seas oc

lew crm an Gnd mente goss
‘eens prono

7 menetas sms

asien G = 6,1 neg de Gb de mez, ay sor tanto

2] «nan 6] ea

En ste punta pasemos ceemplacr por xy ur I le de Dalton (Sen 1.2) pra
cbr = para ads ur de os componente, quedando

ca MFT Ina 422) or

ME

Puesto que as frccons melares o son nun superiors ls gars e sta ue
(Sn son negativos y A, <0 (Fig 75 La one de que Ann e negativa confi
fra us ses eae de mec espontáneamente en todos ls proporciones No obs
Conte la caución permite ir más al del serio comin y obtener información
mita de poses, Vemos, or eel, que 86 5 directamente proporcional à
la temperatura er es independiente e la presión toa

Ejemplo 7.2. Cálculo de la energía de Gibbs de mezcla

Un recente se vide ends compartimentos gules (Fig. 7.6, Una contiene 30 moles de
a 29%, e ot contiene 10 molde N, 3 28%, Calcul la energía de Gb de mero
va e reir 1 separación Supone comportamiento ie

Méta Se proeteclulando I eerie de Gi nia art elos potenciales qu
ice Para hacer esta necesitamos pesó de ado ges Fer pren del itróeno
Como fenton meant ls ee e los ass se puede el pres el erage
Como un te dep Después, colar nera de Gb del tema cua esta la
arc Eslumen de ambos gases e mu plis go dos, por o que s pres paca
sera mia

Respuesta Dado que la pren de niógeno es la resin del hidrógeno es 3p or
tant, energie de ies ines

{= (0 mai (ao) à AT a 3p} + (40 mo (HE) + np

Ua presó pri dl mtrgen se reduce 8 py la el regen se educ ad Po tan
tu lencería de Gbs combi

6,000 mal a" + AT ng ph + (10 mo (uN) + AF 4)
la ener e Gi de mera esa rence sas os cnicdes

Bana» (30 mA In 163] (10 moler In (5)

(20 mo In 2 = (10 mo In 2
(20 mA In2 = 89

Comentario este ejemplo, alor de 18 A... es asuma de dos coniuciones: la
propia meri yl veran dela presión de os dos ass hasta presó ina. 2p Cuán
{dose mezln 20 moles de co 10 mol ea mis pen a vrai e energía
‘be Gibbs cs 6K ndependientemente e valor de a resin inicia comin.

‘Autocad 7.3 Supone quese meican 20 moe dea 20 atm y 25 C y 40 les
GEN a 30 ate y 25 8 volumen constante Callar Da. ¿Cul era el oo de lo
‘gS pres ines fueran Wenden?

Lars ul

os

AS

au

02

° 95 1
Fracción molar do A, x,

1 Ep des des gs sy om
sn amant e tos ue
emp peace
a que us ae ero em
ne vn pop Pato ge to
Store eon el mes eae
‘enti gress era em a
Far gar mur ami a són de
pi e muera mb led anos
mn puis

Aig} + 8)

72 Exel eqn oc unc ca
ar su or ares À
een us Gem nt la

D Pet que poten! unico de Ke
Fa Ge puree dE ae
Dr rene

23 POTENCIALES aulwıcos DE LiouIOOS m

(0) Otros magnitudes termodindmicas de mezcla
Puesto que (0/0), = -S de la E. 175 deduce inmediatamente que, par ura mezclo
de ge eles, la napa de mer, e

sate PA) ca ‘

Pesto que In < O, cumple qu A > 0 para tocas as composidones (ig. TA Este
incremento de entopa ee qu abri per re un gs que se persa en oro, e Tr
am que ste resulte más desordenado. El sel dl eri de ibs de mea del
emp 72 ha dado -{A0 maT in 2. por o que la cresgondiene entropía de mesas
0 mala 2,0 +201,

la etapa de meza, à série e ob (resin constant) e dos goes
¡els se puede obtener part de AG = 4 = TAS [puesto que el races steric),
A pari elas Es 17 y 18se ne

perry vor

La etai cde exc es rula como se poda esperar ar un stem en el queno ay ne
Racine ete la motels que Forman mez de ass. Resulta, ue, que la fura
impulsora dea merca surge de cemento de entropía de stem. y que la enropl dl
medi permanece nl,

73 Potenciales químicos de líquidos
Para estudiar a raides de cairo de as esco idos neesamos conocer
(mo val potencial químico de un igudo con 1 compasión. Para la est at,

arenas wo del cono de queen e equino el potencial químico de un sut pre“
sent en fe ago debe cone one goer quimico de gud,

(a) Disoluciones ideales
detre ls magna orsporciente à sustaci puras mediante el super
cee fora quel potencial quimico de una sustancia para A sy se ere I
(Sand s quere india que A sun liao Puesto que a resin de apo de un ido
aro € de acer con aE, 52 el potencia químico e Aen elvagor si + Tn
leciendo mierpea como la presó relativa p/p) En el cali, estos ds poten.
ies quimicos sa gules Fg, 78, polo ques puede escri

POETA eo

Si tambien ets presente e iio otra sustancia, um se, el potencial quimico de A
en guid es a presión de vapor sp En ete io

PTS en

Podemos contar estas dos ecuaciones pra era el potencial químico estándar del
gs obteniendo

PS 16] ea

El pao final se as en informacin experimental que ecos La az depresiones de
vago y a composición el io. En una sere de experimento cn meas e idos
ares el io benceno y etienceno, e usc francs Fangs Raoult hall que el
ele ete la presión gral de cae componente y la companies pres de ae
por del componente pur. pale, saporimdament leal la fracción molar de À en la
mec Hii, Esto es estableció o ques ha venia denominar ty de Ral:

peers wr

a

1.1 Dijo order eat
‘rant ten ur ee y es

TS

Presion tot

Presión, pro

Presión

9 ración mola do 1

Oración molar de À 4 matiere MEOH)
psp on ala ded han meer fuel compen et

sta keys isto nl gra 78, Aguas mez campo tion a ey de Rant,
reine van os componentes son esrucunimente sil 210 Las mes
au beeen ey en od largo de composición desde A pur asta B pur ee lam
Le de sans idees Cuando sis vaciones que so vs name pra ls
ons ls nr an un spins acme eos een Ee. 23.
Para une lun a, parie ls Es 22 25 bien
POELE la

{sta important ui puede ensure oro un desición de ura sci ica
{in ey de Raoul es ura cosecun de a cuscón más que un po de ques ed
‘cel eo), De est, es una defini mejo que a E.23 ya que o prespone quee
qu ie
Interpretación molecular 71 El origen de ley Rael se puede interpreta en tri
ros moleculares analizado Ls velociade las que ls moléculas abandonan eligi y
resrsan a4 La ey reja el hche ompobado de quel prsenda e un segundo com
pare reduc I oiga la que a meus de A abundonan I superficie dei.
ero no ibe said la que regresa (ig. 1:
La vcd 1 que ls malas de A abandonan la super es proporcional lá
neo ciente en In spec ut, ave, proporcional lación molar de À
‘wold devotion = o
onde ks una constant de proporcionada veld la qe Ls mola conden
San 6 proporcional a coerción en fg que, ez, es proporcional asu
resi pari
velocidad de condensación =
En quo svelocides de taprzacióny condensación son us de modo qe:
Kb ta
De donde res

73 poTENeIALES QuiMiCos De ciao 178

400)
N Fe E
= 3
: i
ia

9 ración mole de 6
dr carbone NC, Fracción moter de 8, 29
2.2 gi eo more rs 2.13 Gans un conga el ete
Seman ee pra gc a pr dee oo
‘Strode cots y seo pega). proc aa mar cna

ere hy esa und ese
‘Spon inion ets ssn de
Ds ey oct

Para un id pura, = as

la e 23 rela dea sus de et cación en la ater

Algas homes e separan Srifcticamente de a ley de Bolt (7.12, No
une cao en ts CI a ley se cumple ar el componente mayoria 0
Verte cuan e ricamente pur, En esque ao, yes una Buena aprocimachn.
ss propiedades e ishete la solución es lis.

(b) Disoluciones ideates- diluidos

las disoluciones ae cl slat, gual quee dslvente, cumple lay de Rara Mo
tate en Uslucincs els concentran aja el quimico ingles Win Henry
halo experimental que, aunque I presó de vapor del slats proporcional a su
fraccion alr la constante de proporcionan noes la presión de apo de a ut
para (o, 7.13) La ley e Henrys:
pd es

En es sgesión xe facción molar de sto y Ky es una constant enpiic fon de
meine de res) soga de manera que la representación del resin de vapor de
B rete à accion mak se tangente a cuna experiment en 3, » 0

Tas mecs en ls que el solo comple ly de Beny y el Bslvent cumple ly de
aul s denominan soluciones asus. entcarenos también con el per
indice" aqueos canes que e hayan deducido tando ly de Henny

vs

TS

nes fs) enn rar ue

abia 7.1 Constantes day de
np gr ag 329

Ko

Er
sr
sw
ENT

pda mas er

interpretación molecular 7.2 € disito compstamient de suo y del dolce à
ancentacones taa expresado meizte ts eyes de Henny y Raoul ptit)
Sage del hecho de que en una dn dido a mul dl sente tenn unen-
Formo muy preci a que ten ene auido puro fi, 7.1) mientas ques molécula
de sut etn sodas pr nuls de dsavent,entornottsnente dierent que
tienen en el component pur. Ase sere se compors como un Hi pao iger
mente modificado, ments quee soluto en un comportamiento completamente dst
to ale neta pur, excepto cuendo las moles el solvent y del soluto san may
parecidas En este en caso el soluto tambien cumple ley de Raul

Ejemplo 7.3 Estudio de la validez de ls leyes de Raoult y Henry

Se han medio as presiones de vapor delos crpnentes de una mezch de propanons
tecetona Ay niorumetane (dvoormo, } 235°, con el siguente esata

me IN]
CE
pm? 7H

orar que ia meri cumple a ly de Raoult par el componente mayor yi ey
de Henry ara el mina sl ls constantes de ey de Mery.

Neto, Tanto aye acl ao de Hey rej Fora de un ef de a prin
src ent lo fr mol. Por tanto, ay que representa spss de apo frente
ha ode mo. ley de as compr comparando ls dates un la ea ets
p= moa caca componente en la ei en que se se ata en nes (actuando m di
Shere ae de eos compret buscando a ca py, ques nen caía cura
res de vapor oral oa, ano e pte considera que el componentes sto.
Respuesta Se han presentado os datos en a Figur 7.15 junta con ls nas de a ey de

Rav ey de en require un + 175 Te ara I propanna yK 165 Tr para el
trcorometso,

Comentario Obese que el soma se dev de a ees de Raul y e Henry Indus
para peques desiciones de x= 1 y = 0, respectivamente Nos ouparme de estos
ksirines el Sec 76,

Autocralación 74 Shun had las siulentespresons de vapor el cromo a
veras raciones molares en un mera 250:

x 50 0003 oi 00%
por 26 as er

Estimar la constante de ey de Hey.
lex 080!

Ex a Tabla 2:1 se recogen algunos dats del ey de Henry. Además de proporsanar
una relación entre afán molar dl so y supresión paa, os ato de a ab.
eden rase anti pve calcular slides de goes Ejemplo 74 sta po
‘cient,

Ejemplo 7.4 Aplicación de la ley de Henry

Estimar a soi molar laid en mals pr tr) dl xigeno en agua 225 y
ur rein parade 10 Tot, su gen parco en a ater ive mar,

7 POTENCIAS ouiicas0€ LiauioDS

200

resign Tour

[Tr TEE TE Te)
Fracción male de eortermo, CHO)

215 Mes de pep git e va mc deform (iron) ea
Train ran gn 73 Ask e sen or ap ei
sores ep dines Sol cmo se pl ER

Método La fracción mole dl sotuto vien dada por a ey e Henry emo x D don
de pesa pecan area de soto) gs Too oque e necesa hae seua fae
«ón mos que response la pen pal planea y tratar afición mia
en ma concemracón mo. Para I Ultima arte ciel, se lus La catia de D,
suo en 10019 de agus que corresponde sprosimsdomente 2 100 L de aga) La dio:
lución e tun, pora que pueden imps as expresarse a Fracción mol

Respuesta Puesto quel combi de Q dias pequeñas rain molar es
0) 0)
E TO

wi
103-0) = OA
_ an 65m
Sse Tor
Lond des oan tn gu 29410 co omen nes
a ET ol

22810 mol

Comentario El conocimiento de ls constantes el ley de Hey waa ass en grass y
Vides es importante ara estuco de a sesión, especialmente cundo la reson
al de oxigeno noel normal, omo ore en submarinismo y montas y para e
stud del acia es ases el anestesia

im

oc

238 ne dese pines 25€
Ue ua encina rte mass
Ya hide wer tt Are 0
Dei da atom ec
sea cance era
‘aan ers cars mas tq
veep ou meds

mes sinus

Autorin 7.5 Cole sled moar e rtógeno en gua opus aña.
25° ls press paies schan calculado enel Ejemplo I

(0505 mol}

Propiedades de las disoluciones

En est secó vamos a ali ba termdinmica de med de oslo. En primer ue
‘ae conca e can sgl de meals de ui que da como ruta la forma
‘im de una solución al De esta forma se enfian ls coseuencias termini
os dl merida a ra de moléculas de una espere com melts de una segun
Spec. elo propor el punt de prie par el esti de las desviaciones de
Compartment ies que presentan as soluciones reales.

7.4 Mezelas líquidas

La neti d Gb de mezh de dos luis que formas ura soldi ies aka
el misma foma que e el 50 de ds goes Secon 7 2 La eer de bs ttl an
tes de ques menden os ius es

O Oa nai

uanto an mez los potenciales quimicos individuals vienen aos pora Ee. 26y
Ja enr de ib tots

Om nu AT ah e e e An
Por tanto, lo energia de Gus de merda e

AA] wor
onde + Cano para os gas, entopla eal de meta eds Ines s
AA am

‘ventas de es idea es nu

Us Fe 200 mira quel ei par ds ise teks y tdo bs cocos quese
plantearon en su momento an vio al: fura impr ela mach sl sument de
op del sta que e pote cundo s means macs y lentas de merce
¿ro De deta in nta, que esc ela said de ur solución es lod
tint de tend dels gus En un as ide esten Internes ente ls molts
nas soluciones tees tn naines poros interacciones mes AB la merda
on as mas que ls trans eis A y BB ena idos pros. L ain de a
mej de Ga de menta co composición el misma que a obtenida previamente pra
loss ea Figura 75: mismo e pese ar la etropa de meso, ura 72.

es isucones rales componen de parís en 5 que las internes A A AG
1 8-8 so tds distintas Cuan ds quis se mezchn, no sil se pure proc una
‘oration e nta, sno que tambien puede parce una conibucn aio len
pla bide à ba poil de qe ls molécula e un ip e ageguen ente sen logar
Ge mec oremente con la demás So van de ep e eat y psa us
a voraion de etapa es gaia ido à un roraniaión els malus que da
lugo ura mescla ordenada), tones a entr de Sibi cn el proces de mez er
posta est cua la para es espontánea squids pueden e inmi A
feratvamente, ls hais pueden se parcialmente mises, Lo que siria que son
mise silo en un era tal de composición

Se queden expresas propiedad termodinámica ets lines cats tz
tas uniones de scsi, ques definen como ren nea fumé emo

LUnvide puro

| Bienen

Potent quimico, 4e

vepor

vn To Ta
Descanso Alcan
me, depa

e congoinsisn de etucon

{eran din pr ure
ub sem pte se mega qu e
adn cn pa de esc e
nu nen pepe eta
af eh.

ti

75 #ROPIEDADES COLLGATIOAS im

rica de mez sena y la ln comespomirte à un inch ie enon
de cae, or jemplo, se eine amo,

SBS Bae % (20)

onde A. 5 viene dada or la 27 La etai y el vum de ens Son ambos
¿ganes la ema ye olsen de mena aber, ya que los valores ae son cero
abs caos

Les desvaiones de eo elas energias de exceso son un indice del grado de na ¡cali
nó delas dilaciones En esta ración, un stema model isa dsaución regula,
entendiendo para una dilución en aque HU per S 0 Podemos conser que
ta solución regular e ala e aque los os pe de molecu stn iros al
rar como en una dln el pero presentan distintas energías de train entre
Es tetes mous, En sigur 7.165 muestran dos ejemplos de la depedecia con
Is composció de funciones de exceso

7.5 Propiedades coligativas

Las propiedades que vamos considers ahora son el aceso del puto de ul, 1
cer del put de congelan y la presión ose, que resultan de a presencia de
ur slt En sine dias, ets propices dependen sl del número de pare
ths desta presents, no desu compos Por sa ai, ee denomina proied
de coligatvs end que "dependen de jun)

tos ls ess que presents a continuación se considera que el soluto no
«saith e es quemo contrbuye vapor Tain cosiearemos que el soluto o se
suche en dovete sigo: et cuando l disolución conga e separa cl ene
te sido puro, sa im spose c bastante asta, aunqu se comple en muchas
mes: poa er, aunque à expersas de una mayor comple matemática que
I invduseringán concepto peso

(o) Coracteísicos comunes de las propiedades coligativas
Toss ropes colgtins sn una cnica ea educó e poten!
Inco 6 den Ic que eta ran dun ol a eta s ee
DE sone rs asso Ano Sabet con pret salto
fost wey tt crept a vst na cn dt N re
tei eine aor et doen a que ato o pa-
fee el apr e sd, Como pte ese cn Fie run dp
{eval quince det de oc que eq iowa ae tempe
tres más es put eels rent y quel euro ode se
Sane step ris pn e ungen drin)

Beas]

sa m

‘Erno eden ee. Ase
a]

SR como cuts) aoa sd
‘Pen ect conan es
dans rastrea gue
gos pum o que pc ua inn dela
lesen oul seen ese el

la

Interpretación lecular 7.3 orge moule a disrinución de poten qui
«sn no esa nea de nearón ent ls particulas el slo y dl int, ya que di
‘ha disminución ten ago tambien en soluciones cals (que presentan una eta
de mezch null Sino es un fet clio. eb ser un efecto entr.

E sven do puro ne una nto que reli euren de ss moos. Su
resin de vapor sj tenencia que tene la solución hc ema más leads, as
(alesse pueden acne ui e ori pura maru gs más desordenado. Cuando
Sá rente un st apar ua contó anal epi de qui acs e
a dun del. Puto ue a poi erp e Huo en a son es major que la
ei igi pro este un menor tendench a forma el sg 7.18 ut parece u,
m agente rut de a prende vap y, pr consign su efecto es un sens del pun
to de bain