FUNDAMENTOS Y PROPIEDADES TERMODINÁMICAS
¿Qué estudia la termodinámica y cómo se diferencia de la fisicoquímica??
Termodinámica: transformación y transferencia de energía.
Fisicoquímica: aplica principios físicos a sistemas químicos
¿Cuántos leyes de la termodinámica existen?
Cuatro
Menciona cual es la ecuación de gases ideales y nombra cada variable
PV = nRT; P: presión, V: volumen, n: moles, R: constante, T: temperatura
Enuncia la ley de Boyle y da un ejemplo
P₁V₁ = P₂V₂ (T constante). Ejemplo: jeringa
¿Por qué los gases reales se desvían del comportamiento ideal?
Por volumen molecular y fuerzas intermoleculares no despreciables.
¿Qué es una propiedad de estado y da dos ejemplos?
Propiedad que depende solo del estado actual del sistema (ej: presión, temperatura).
¿Qué establece la ley cero de la termodinámica?
Si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio entre sí
Explica cómo afecta la temperatura a la velocidad de las moléculas de gas.
A mayor T, mayor energía cinética promedio, mayor velocidad molecular
¿Qué establece la ley de Charles?
V/T = constante (P constante). Al aumentar T, aumenta V
¿Qué es el factor de compresibilidad (Z)?
Z = PV/RT; mide la desviación del comportamiento ideal
Explica la diferencia entre propiedades intensivas y extensivas Y menciona un ejemplo para cada una
Intensivas: no dependen de la masa (ej: densidad). Extensivas: sí dependen (ej: volumen)
Da un ejemplo cotidiano que ilustre la segunda ley de la termodinámica
Un cubo de hielo que se derrite en agua tibia (aumenta el desorden)
¿Por qué el aire en un hospital se considera mezcla de gases ideales?
Porque a temperatura ambiente y presión atmosférica, los gases se suelen comportar idealmente.
¿Por qué una bolsa de suero intravenoso no debe calentarse excesivamente?
Por la ley de Charles: el aire dentro se expande, aumentando la presión y riesgo de ruptura
¿En qué condiciones se debe usar la ecuación de Van der Waals?
Al trabajar con gases a alta presión (O₂ medicinal, CO₂ para extracción). O a bajas T
Define sistema termodinámico y menciona los tres tipos y sus definiciones
Porción del universo bajo estudio. Tipos: abierto, cerrado, aislado.
Explica por qué es imposible alcanzar el cero absoluto según la tercera ley.
Porque requeriría un sistema perfectamente ordenado (entropía cero), lo cual no es posible en la práctica
¿Qué postulados de la teoría cinética explican la presión de un gas?
Moléculas en movimiento constante y colisiones elásticas con las paredes del recipiente
¿Cómo explica la ley de Gay-Lussac el riesgo de explosión de envases aerosol al calor?
A volumen constante, el aumento de temperatura incrementa la presión internamente
Explica el significado físico de las constantes 'a' y 'b' en Van der Waals
a: fuerzas de atracción intermoleculares; b: volumen excluido por las moléculas
¿Qué condiciones debe cumplir un sistema para estar en equilibrio termodinámico?
Equilibrio térmico (T uniforme), mecánico (P uniforme) y químico (composición constante).
¿Por qué la tercera ley es relevante en la criopreservación de células?
A T → 0 K, la entropía tiende a cero, minimizando reacciones de degradación
¿Por qué la ecuación de gases ideales es insuficiente para describir gases en condiciones críticas?
Porque no considera las fuerzas intermoleculares ni el volumen molecular, que son significativos cerca del punto crítico.
En un hospital, los tanques de oxígeno tienen manómetros que marcan presión. Si un tanque se usa lentamente, ¿por qué la presión disminuye?
Al salir gas, el volumen disponible aumenta, pero como la temperatura es constante, la presión disminuye.
¿Por qué los gases anestésicos requieren correcciones por no idealidad en dosificación clínica?
Porque a altas concentraciones y presiones, las desviaciones del comportamiento ideal afectan la precisión en la dosificación