3 QUIMICA Schaum

TERMODINÁMICA
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Y EQUILIBRIO QUÍMICO
LA PRIMERA LEY
La primera ley de la termodinámica, ya mencionada en el capítulo 7, se puede enunciar así: la energía no se puede
crear ni destruir; y también como: la cantidad total de energía que existe es constante. La ciencia moderna ha confirmado
la ley al reconocer que un tipo de energía se puede convertir en otro (la electricidad que hace funcionar un foco,
el cual produce luz y calor) y ha encontrado que la energía total del sistema no ha cambiado. Sin embargo, el estado
del sistema sí puede cambiar.
E y H son propiedades de un sistema que, junto con otras, definen el estado de ese sistema. Tales propiedades son
funciones de estado. Si cambia alguna de ellas se dice que el sistema sufre un cambio de estado. Todo cambio de E
debe ser igual a la cantidad de calor que absorbe el sistema, más la cantidad de trabajo que se efectúe sobre el sistema.
Un enunciado formal de la primera ley es:
E q w (16-1)
En la ecuación (16-1), q es el calor absorbido por el sistema de sus alrededores y w es el trabajo efectuado sobre el
sistema. Algunos ejemplos de trabajo son: (1) si en un sistema se lleva a cabo una reacción química podrá efectuarse
trabajo sobre el sistema si se consumen gases y disminuye su volumen, o bien, (2) el sistema puede efectuar trabajo si
se producen gases, o bien, (3) se puede efectuar trabajo si el sistema produce una corriente eléctrica que entre a un
circuito externo.
LA SEGUNDA LEY
Entre la terminología pertinente que se relaciona con este campo figura sistema, que se refiere a lo que se investiga en
forma específica, así como alrededores, que son los lugares donde se investiga. En la práctica, los alrededores son la
parte del ambiente que el sistema afecta. El término que abarca dichos factores (sistema + alrededores) es el universo.
Aunque el universo suele indicar todo lo que hay fuera del sistema, en la práctica el sistema y sus alrededores inmediatos
son, con más frecuencia, el objeto de las consideraciones. Si se utilizan estos términos, la segunda ley de la
termodinámica establece que la entropía (el desorden) del universo aumenta durante las reacciones espontáneas. Por
ejemplo, una reacción que se efectúe en un tubo de ensayo (el sistema) y que desprenda energía al aire que rodea al
tubo de ensayo (los alrededores) tiende a calentar el aire. Se podría decir que el tubo de ensayo y la reacción, junto con
el aire que queda afectado por la reacción representan el universo.
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