Principios de Termodinámica - Introducción

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Questions and Answers

¿Cuál es la fórmula que define el trabajo en termodinámica?

  • $W = -|F| + s$
  • $W = rac{F}{s}$
  • $W = |-F| imes s$ (correct)
  • $W = F imes s$

¿Qué caracteriza a un sistema en equilibrio término?

  • Sus propiedades cambian constantemente
  • No hay cambio en sus propiedades al estar en contacto con el entorno (correct)
  • Hay una transferencia neta de masa
  • No hay reacción química neta

¿Qué tipo de equilibrio se refiere a que la fuerza neta que actúa sobre el sistema es cero?

  • Equilibrio químico
  • Equilibrio térmico
  • Equilibrio dinámico
  • Equilibrio mecánico (correct)

¿Cuál de las siguientes es una propiedad mecánica utilizada en termodinámica?

<p>Presión (P) (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre en un sistema aislado que está en equilibrio?

<p>Las propiedades macroscopicas permanecen constantes (A)</p> Signup and view all the answers

En un sistema donde hay una diferencia de temperatura, ¿qué fenómeno ocurre?

<p>El calor fluye del punto más caliente al más frío (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué es un sistema en estado estacionario?

<p>Un sistema donde las propiedades permanecen constantes pero con contacto externo (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes propiedades no se considera mecánica?

<p>Temperatura (T) (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ecuación describe la relación entre la presión total y las presiones parciales en una mezcla de gases?

<p>P = p1 + p2 + p3 (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la fracción molar del gas en una mezcla de 1.0 L de He a 0.75 atm y 2.0 L de Ne a 1.5 atm?

<p>0.2 para He y 0.8 para Ne (C)</p> Signup and view all the answers

Si la densidad del gas F2 a 20° C y 188 Torr se quiere encontrar, ¿qué proceso se debe aplicar?

<p>Aplicar la ecuación de estado del gas ideal (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa la presión parcial de un gas en una mezcla?

<p>La presión contribuyente de un gas específico en la mezcla (C)</p> Signup and view all the answers

Si se combina 1.0 L de He a 0.75 atm y 2.0 L de Ne a 1.5 atm, ¿cuál es la presión total resultante de la mezcla?

<p>2.25 atm (C)</p> Signup and view all the answers

En la ecuación de gases ideales, ¿qué representa la constante R?

<p>La constante del gas ideal (A)</p> Signup and view all the answers

Si la temperatura es constante y se mezclan gases, ¿qué permanece en equilibrio?

<p>La presión total (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se calcula la presión parcial de un gas en una mezcla?

<p>Multiplicando su fracción molar por la presión total (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la temperatura es correcta?

<p>La temperatura puede ser medida utilizando diferentes propiedades termométricas. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una de las propiedades termométricas que se puede utilizar en un termómetro?

<p>El volumen de una columna líquida. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué criterio es importante para seleccionar un sistema termodinámico de referencia en un termómetro?

<p>El sistema debe ser homogéneo y de composición fija. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes líquidos se considera adecuado como sustancia de trabajo en la construcción de un termómetro cerca de su punto de fusión a 1 atm?

<p>Mercurio (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se establece un intervalo de temperaturas en un termómetro?

<p>Asignando puntos fijos a valores específicos de temperatura. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes es una característica que deben cumplir los valores de los puntos fijos en un termómetro?

<p>Deben ser únicos para la sustancia utilizada como termómetro. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué relación se establece entre la temperatura T y la energía cinética promedio de los átomos?

<p>T se relaciona directamente con la energía cinética promedio a través de una constante. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué condición no se permite en la construcción de un termómetro en un sistema termodinámico?

<p>Todas las variables mecánicas pueden variar libremente. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se define la temperatura en relación al volumen de un líquido?

<p>Es una función lineal del volumen. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué punto se utiliza como referencia para definir 0 grados Celsius?

<p>El punto de fusión del hielo. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuántos intervalos se dividen entre 0°C y 100°C en la escala Celsius?

<p>100 intervalos (B)</p> Signup and view all the answers

Al convertir grados Celsius a grados Fahrenheit, ¿cuál es el valor mínimo en Fahrenheit para el punto de fusión del hielo?

<p>32°F (B)</p> Signup and view all the answers

En la nueva escala de temperatura S, ¿cuál es el punto de ebullición del etanol según la información proporcionada?

<p>100°S (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de propiedades termodinámicas dependen de la cantidad de materia en el sistema?

<p>Extensivas (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes es una propiedad termodinámica intensiva?

<p>Presión (A)</p> Signup and view all the answers

Al derivar la ecuación que relaciona la nueva escala de temperatura S con Celsius, ¿cuál de los siguientes factores es necesario?

<p>Puntos de referencia (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué estudia la fisicoquímica?

<p>Los principios físicos subyacentes en sistemas químicos (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es un enfoque de la termodinámica?

<p>Investigación de los gases reales y sus propiedades (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se clasifica la fisicoquímica?

<p>En química cuántica, termodinámica y cinética (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa la ley cero de la termodinámica?

<p>La temperatura y su relación con el equilibrio térmico (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre la termodinámica?

<p>Involucra el trabajo, el calor y la energía en sistemas (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por un sistema químico macroscópico?

<p>Un sistema que puede ser observado en escala humana (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué estudia la termodinámica estadística?

<p>La relación entre propiedades microscópicas y macroscópicas (C)</p> Signup and view all the answers

¿Quién fue conocido por su contribución al estudio del calor y trabajo mediante la máquina de vapor?

<p>James Watt (D)</p> Signup and view all the answers

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Study Notes

Introducción a la Termodinámica

  • La fisicoquímica examina principios físicos que influyen en el comportamiento de sistemas químicos.
  • Clasificación de sistemas químicos: macroscópicos y microscópicos.
  • Ramas de la fisicoquímica incluyen química cuántica, termodinámica estadística, termodinámica y cinética.

Conceptos Básicos de Termodinámica

  • La termodinámica estudia el calor, el trabajo y la energía, así como sus efectos en los sistemas.
  • Se enfoca en relaciones entre propiedades macroscopicas del sistema.

Sistema, Alrededores y Fronteras

  • Sistema termodinámico: parte del universo objeto de estudio.
  • Alrededores: todo lo que está fuera del sistema que puede interactuar con él.
  • Fronteras: separación entre el sistema y el entorno.

Trabajo y Calor

  • Trabajo (W): fuerza aplicada que resulta en un desplazamiento.
  • Calor (Q): energía que fluye entre el sistema y su entorno por una diferencia de temperatura.

Equilibrio Termodinámico

  • Un sistema aislado es equilibrado si sus propiedades macroscopicas son constantes con el tiempo.
  • Tipos de equilibrio incluyen mecánico, químico y térmico, que deben cumplirse para el equilibrio termodinámico.

Propiedades Termodinámicas

  • Son características que describen el estado de un sistema en equilibrio.
  • Propiedades mecánicas: presión (P) y volumen (V).
  • Propiedades no mecánicas: temperatura (T) y su relación con las propiedades mecánicas.

Termómetros y Escalas de Temperatura

  • Un termómetro mide la temperatura mediante una propiedad termométrica que varía con la temperatura.
  • Propiedades que afectan al termómetro incluyen la sustancia utilizada, la propiedad termométrica y su diseño.
  • Escalas comunes: Celsius y Fahrenheit, cada una con puntos de referencia específicos.

Presiones Parciales

  • La presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones parciales de cada gas.
  • Relación de presiones parciales expresadas en términos de fracciones molares.

Variables Termodinámicas

  • Las variables son clasificadas como extensivas (dependen de la cantidad de materia) e intensivas (independientes de la cantidad de materia).
  • Ejemplos de variables termodinámicas incluyen presión, temperatura, volumen y composición química.

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