Química - Ministerio de Educación

UNIDAD 1
temA 1
32
SABÍAS QUE
Existen comidas, que en un
principio fueron creadas
para uso militar, llamadas
comidas autocalentables.
Consisten en recipientes de
comidas ya preparadas que
se calientan sin necesidad
de utilizar gas, electricidad
u otra fuente de energía.
Se pueden calentar de
varias formas, por ejemplo,
presionando un botón en el
envoltorio, desenvolviendo
y agitando el recipiente, o
vertiendo el contenido de
una bolsa en otra. Todas
esas formas usan reacciones
químicas exotérmicas.
Por ejemplo, un vaso con
chocolate está dividido en
tres cámaras, la primera
contiene el chocolate, la
segunda sales de calcio, y la
tercera contiene agua. Si se
presiona el fondo del vaso,
una varilla rompe la
membrana de aluminio que
separa el compartimento
del agua y el de las sales de
calcio, produciéndose la
reacción química. Luego se
agita unos segundos el vaso
para que el chocolate se
caliente.
Como te habrás dado cuenta, cualquier sistema puede intercambiar energía
con su entorno, en dos formas generales, como calor y como trabajo.
La energía interna de un sistema cambia cuando se realiza transferencia
térmica en forma de calor o trabajo. Así, la relación entre cambio de
energía interna ( ΔU ) , calor ( q ) y trabajo ( w ) está dada por la siguiente
expresión, que corresponde a la primera ley de la termodinámica:
ΔU = q + w
Se puede decir que:
• Cuando se transfiere calor del entorno al sistema, q tiene un valor positivo.
• Cuando se transfiere calor del sistema al entorno, q tiene un valor negativo.
• Cuando el entorno efectúa trabajo sobre el sistema, w tiene un valor positivo
• Cuando el sistema efectúa trabajo sobre el entorno, w tiene un valor negativo.
Los siguientes esquemas representan estas situaciones:
Sistema
ΔU > 0
Entorno
Calor q > 0
Trabajo w > 0
Sistema
ΔU < 0
Entorno
Calor q < 0
Trabajo w < 0
Cuando el calor ( q ) absorbido por el sistema y el trabajo ( w ) efectuado
sobre el sistema son cantidades positivas, contribuyen a aumentar el
cambio de energía interna del sistema ΔU = q + w
Cuando un sistema absorbe energía, es decir, aumenta la energía interna,
es sinónimo de que el entorno realiza trabajo sobre el sistema ( + w ) y se
transfiere energía hacia el sistema en forma de calor ( + q ) , proceso
conocido como endotérmico. Por otra parte, cuando el sistema ejerce
trabajo sobre el entorno ( − w ) y entrega calor ( − q ) , el proceso habrá
liberado energía al entorno, convirtiéndose en un proceso exotérmico,
como muestra el siguiente esquema:
+q = Ingreso (absorbe) de flujo
térmico (proceso endotérmico).
Proceso
endotérmico
+w = Se realiza trabajo sobre
el sistema.
Entorno
Sistema
–q = Salida o pérdida de flujo
térmico (proceso exotérmico).
Proceso
exotérmico
–w = El sistema hace o realiza
trabajo sobre el entorno.
En el sitio http://www.rena.edu.ve/TerceraEtapa/Fisica/Calor.html
encontrarás información respecto al calor, la energía interna y el
trabajo. Con animaciones que describen algunos procesos.
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