3

Química 2n de Batxillerat, Crèdit 3, Unitat 1

3.- Aplicacions del primer principi de la termodinàmica.

Els processos termodinàmics més significatius són aquells que es duen a terme en unes condicions especials com per exemple a temperatura constant (isotèrmics), a volum constant (isocors), a pressió constant (isobàrics) o sense intercanvi de calor (adiabàtics). L'aplicació del primer principi de la termodinàmica sobre aquests processos permet deduir importants conclusions de caràcter pràctic:

Processos isotèrmics	La temperatura es manté constant, T=ct, per tant: DT=0 DU=0 segons el primer principi: DU=Q+W 0=Q+W Q=-W
Processos isocors	El volum es manté constant, V=ct, per tant: DV=0 W=-P·DV=0 segons el primer principi: DU=Q+W DU=Q+0 DU=Q_v
Processos isobàrics	La pressió es manté constant, P=ct, per tant: DU=Q+W=Q_p-P·DV d'on deduïm que: Q_p=DU+P·DV si es defineix H=U+PV (Entalpia), llavors Qp=DH
Processos adiabàtics	No existeix intercanvi de calor, Q=0, per tant: DU=W

Hi ha multitud de processos en la vida real que es donen a volum constant com la cocció d'aliments dins l'olla a pressió, l'esterilització d'estris, la fermentació d'alguns aliments i líquids, etc. D'altres es duen a terme a pressió constant com la combustió, l'oxidació, la fotosíntesis, etc.

Les calors que es transfereixen en aquests processos s'anomenen Q_viQprespectivament i estan relacionades per mig de les funcions d'estat DU i DH de la següent forma:

DU=Q_v DH=Q_p

DH=DU+PDV Q_p=Q_v+P·DV

Si considerem un procés en el que únicament intervenen gasos ideals es pot expressar de la següent forma:

Q_p=Q_v+Dn·R·T

on el Dn fa referència a la diferència en el número de mols en estat gas entre productes i reactius. Si Dn=0 és evident que Q_p=Q_v .

^{Autor:
O. Castell}