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Calor y Temperatura: Fundamentos y Aplicaciones en Ingeniería Física

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Calor y Temperatura: Conceptos Fundamentales

Un cuerpo es una porción limitada de materia, y la materia está formada por moléculas que poseen movimiento que varía según el estado de agregación de la materia.

Estados de Agregación y Movimiento Molecular

  • Sólidos: Las moléculas se mueven vibrando alrededor de un punto fijo.
  • Líquidos: Las moléculas se desplazan libremente.
  • Gaseosos: Las moléculas se mueven al azar y adquieren mucha velocidad.

La teoría cinético-molecular explica el movimiento Seguir leyendo “Calor y Temperatura: Fundamentos y Aplicaciones en Ingeniería Física” »

Introducción a la Termodinámica: Calor, Temperatura y Dilatación

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Introducción a la Termodinámica

Conceptos Fundamentales

Termodinámica

Es el estudio del calor y la temperatura y su relación con la mecánica de las partículas.

Calor

Es la energía que se transmite de un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura, buscando alcanzar el equilibrio térmico. Se origina en el movimiento de las partículas, donde vibran o se mueven a gran velocidad con roce y choques entre ellas. Se produce más calor en los cuerpos con mayor movimiento de sus partículas, Seguir leyendo “Introducción a la Termodinámica: Calor, Temperatura y Dilatación” »

Principios de Termodinámica y Propiedades de Sustancias

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Definición de Termodinámica

La termodinámica es la ciencia que estudia la energía, sus transformaciones y las relaciones existentes entre las propiedades de las sustancias, que permiten evaluar su energía disponible, con el fin de obtener trabajo y/o calor, en algunas máquinas, equipos o procesos térmicos.

Ley cero de la Termodinámica

La Ley cero de la termodinámica nos dice que si tenemos dos cuerpos llamados A y B, con diferente temperatura uno de otro, y los ponemos en contacto, en un tiempo Seguir leyendo “Principios de Termodinámica y Propiedades de Sustancias” »

Conceptos Fundamentales de Energía y Termodinámica

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Energía

Energía: es una propiedad de la materia que puede producir diferentes cambios en esta. Puede transformarse y posee la capacidad de producir un trabajo.

Trabajo

Trabajo (W) = f·d: es una magnitud física que depende de la fuerza ejercida, pero también de la distancia que se desplaza el objeto en la dirección de la fuerza aplicada.

Principios de la Energía

La energía se conserva: La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma y pasa de unos cuerpos a otros.

Conservación de la Seguir leyendo “Conceptos Fundamentales de Energía y Termodinámica” »

Ecuación de Clapeyron-Clausius: De la teoría a la práctica

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Ecuación de Clapeyron-Clausius

La ecuación de Clapeyron se enuncia por la ecuación dP/dT=ΔH/TΔV (1). Puede modificarse para cambios de fase líquido-vapor omitiendo el V de la fase condensada. Entonces, podemos utilizar Vgas en la ecuación (1) para obtener: dP/dT=ΔH/TVgas (2). Si también suponemos que el gas se rige por la ley de los gases ideales, podemos sustituir RT/P en lugar del volumen molar del gas.

Así: dP/dT=ΔHP/TRT=ΔHP/RT2 (3). Reordenando dP/P=ΔH/R dT/T2 (4). Considerando que Seguir leyendo “Ecuación de Clapeyron-Clausius: De la teoría a la práctica” »

Introducción a la Termodinámica Química

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Sistemas Termodinámicos

Sistema termodinámico: Cantidad de materia o una región del espacio seleccionado para su estudio.

Sistema cerrado: No se introduce ni se obtiene materia de él, solo precisa un aporte de energía.

Sistema abierto: Sale y/o entra materia y energía.

Sistema aislado: No permite el intercambio de materia e intenta impedir que la energía salga de él.

Medio ambiente del sistema: Todo lo que no está en el sistema pero influye en él.

Estado del Sistema

Estado del sistema: Variables Seguir leyendo “Introducción a la Termodinámica Química” »

Principios de la Termodinámica

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Sistemas Termodinámicos

El sistema termodinámico es la parte macroscópica del universo que es objeto de nuestro estudio, y el entorno constituye el resto del universo con el que el sistema interacciona intercambiando materia y/o energía. Un sistema típico en química es una mezcla de sustancias que interaccionan químicamente entre sí. Los sistemas termodinámicos se clasifican en:

Explorando las Ramas de la Física: Clásica y Moderna

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Ramas de la Física Clásica

La física clásica se divide en varias ramas principales, cada una enfocándose en distintos aspectos del estudio del universo físico. Las principales ramas de la física clásica son:

1. Mecánica Clásica

Reacciones Químicas y Equilibrios: Un Análisis Detallado

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1) Potenciales de Reducción y Disolución de Metales

a) Metales que se disuelven en ácido clorhídrico:

Dado que la disolución contiene iones H+, la reacción implica la reducción de H+ a H2. Para que la reacción sea espontánea, el potencial estándar de reducción (Eo) del metal debe ser negativo. En este caso, el zinc (Zn) y el hierro (Fe) se disolverán, mientras que el cobre (Cu) y la plata (Ag) no lo harán.

Cálculos de Eo:

Eo (H+/H2) – Eo (Zn2+/Zn) = +0,76 V > 0 (Zn se disuelve)

Eo (H+ Seguir leyendo “Reacciones Químicas y Equilibrios: Un Análisis Detallado” »

Conceptos clave en química orgánica

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Isómeros

Diasteroisómeros

Son estereoisómeros que no son superponibles ni imágenes especulares entre sí, es decir, no son enantiómeros.

Isómeros conformacionales

Son estereoisómeros que pueden interconvertirse a temperatura ambiente mediante rotación en torno a enlaces simples, modificando su orientación espacial.

Isómeros estructurales

Son isómeros que difieren en el orden en que sus átomos están unidos.

Nomenclatura y configuración

Isomería Z/E

Los isómeros Z tienen los grupos de mayor Seguir leyendo “Conceptos clave en química orgánica” »