Unidad 1. Termoquímica. Contenidos y Criterios de evalución. Actividades Hoja nº 1

CONTENIDOS 

1. Transferencia de energía: calor y trabajo. Propiedades intensivas y extensivas. Función de estado. 
2. La energía interna. Primer principio de la termodinámica. 
3. Calor de reacción a presión constante. Concepto de entalpía. Ecuaciones termoquímicas. 
4. Ley de Hess. Entalpías de formación y entalpías de enlace. Cálculo de entalpías de reacción. 
5. Repercusiones sociales y medioambientales del uso de los combustibles fósiles. El aumento del efecto invernadero. Combustibles alternativos. Importancia del uso de fuentes de energía renovables en Canarias. 
6. El valor energético de los alimentos y su relación con la salud. 
7. La entropía. Segundo principio de la termodinámica. 
8. La energía libre de Gibbs. Criterio de espontaneidad de una reacción química. 

CRITERIOS DE EVALUACIÓN 
Comprender el significado de entalpía y entropía, calcular su variación en una reacción química, predecir la espontaneidad en distintas condiciones y valorar la importancia de las reacciones de combustión así como los problemas ambientales que generan y las repercusiones sociales que producen. 
El propósito de este criterio es comprobar si el alumnado conoce que todos los procesos químicos van acompañados de un intercambio energético, si distingue entre procesos endotérmicos y exotérmicos y si es capaz de calcular entalpías de reacción haciendo uso de la Ley de Hess. Igualmente, se trata de comprobar si el alumnado comprende cómo influyen los aspectos entálpico y entrópico en la espontaneidad de una reacción química, para emitir hipótesis sobre las condiciones en que determinados procesos de interés industrial o biológico pueden ser espontáneos.

HOJA DE ACTIVIDADES Nº 1

CONCEPTOS BÁSICOS QUE HAY QUE DOMINAR:

Actividad 1.- Busca información y trata de explicar y definir los siguientes conceptos relacionados con la termodinámica:

a) Reacciones endotérmicas.

b) Reacciones exotérmicas.

c) Sistema termodinámico: sistema abierto, cerrado y aislado.

d) Variables termodinámicas y funciones de estado:Variables extensivas: (masa y volumen), variables intensivas (temperatura, densidad o presión) y Funciones de estado (la presión, el volumen y la temperatura).

e) Procesos termodinámicos y equilibrios termodinámicos.

PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA:

El primer principio de la termodinámica dice que la variación de energía interna, ΔU, de un sistema es igual a la suma del calor, Q, intercambiado entre el sistema y su entorno, y el trabajo, W, realizado por el sistema o sobre éste. ΔU= Q + W.

Actividad 2.- ¿Cuando se consideran el flujo de calor y el de trabajo positivos? ¿Y negativos?

Actividad 3.- ¿Cuál es el convenio de signos si el sistema absorbe calor y realiza trabajo? ¿Y si el sistema cede calor y se realiza trabajo sobre él?

Actividad 4.- ¿Cómo se determina el trabajo en aquellos sistemas donde sólo interviene la presión y el volumen? (el denominado trabajo de expansión y de comprensión).

Actividad 5.- Explica en qué consisten los procesos termodinámicos denominados isotérmicos, adiabáticos, isocóricos e isobáricos. Aplica a cada uno de ellos el primer principio de la termodinámica.

Actividad 6.- Tanto la energía interna como la entalpía son funciones de estado. ¿A qué llamamos variación de entalpía, ΔH?

Actividad 7.- ¿Qué relación existe entre los procesos a volumen constante y a presión constante, es decir, entre el calor isocórico y el calor isobárico?