Conceptos básicos
Defina termodinámica
Ciencia que estudia la relación entre el calor, trabajo, temperatura y energía
Mencione los principales tipos de fases y sus características
Sólido, orden de corto y largo alcance
Líquido, orden de corto alcance
Gas, sin orden
Explique la diferencia entre termomecánica y termoquímica
Termo-mecánica, relacionada con máquinas y procesos físicos
Termo-química, relacionada con reacciones y transformaciones de materiales. Estudio de los cambios de calor en las reacciones químicas
Defina un proceso espontáneo
Los procesos espontáneos ocurren para disminuir la energía de un sistema.
El caracter exotérmico favorece la espontaneidad de una reacción, pero no la garantiza. Es posible que una reacción endotérmica sea espontanea, así como es posible que una reacción exotérmica no lo sea.
Enuncie la tercera ley de la termodinámica
la entropía de una sustancia cristalina perfecta
es cero a la temperatura del cero absoluto
Enuncie la Ley Cero de la termodinámica
Si un cuerpo A y un cuerpo B se encuentran a la misma temperatura, y el cuerpo B se encuentra a la misma temperatura que un cuerpo C, el cuerpo A y el cuerpo C se encuentran a la misma temperatura
Mencione cuatro tipos de energía y de un ejemplo de su posible generación
Cinética, movimiento.
Radiante, el sol y las estrellas.
Térmica, los volcanes,
Química, reacción de combustión.
Potencial, altura
Explique que es una función de estado
La magnitud del cambio de cualquier función de estado depende únicamente del estado inicial y final del sistema y no de como se efectuó dicho cambio
La energía, la presión, el volumen y la temperatura son funciones de estado, es decir, propiedades determinadas por el estado del sistema, sin importar cómo se haya alcanzado esa condición.
Enuncie la 2da ley de la termodinámica
La entropía del universo aumenta en un proceso espontáneo y se mantiene constante en un proceso que se encuentra en equilibrio
Defina potencial químico.
El Potencial Químico muestra como varía la Energía de Gibbs de un sistema cuando se añade una sustancia
¿Qué es una propiedad intensiva?
Son aquellas que no dependen de la masa del sistema; por ejemplo: el color, la temperatura, la presión.
Explique las tres principales formas de transferir el calor
Conducción, directa entre dos cuerpos.
Convección, indirecta, a través de un fluido.
Radiación, indirecta, en cuerpos separados
Enuncie la Primera Ley de la termodinámica
La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma
Ley de conservación de la energía: La energía total del universo permanece constante , cinética, radiante, térmica, química, potencial
Defina la entropía y explique su relación con los microestados
Es una medida del grado de dispersión de la energía en un sistema entre las diferentes posibilidades en que ese sistema puede contener la energía.
Microestados (w), posibles ubicaciones o configuraciones que puede tener o adquirir los átomos o moléculas
Explique que son los diagramas de Fase y de un ejemplo práctico y concreto de uso en la ingeniería metalúrgica
discutir entre todo
¿Qué es una mezcla heterogénea y como podemos separarla en elementos?
Mediante separación física o química podemos separarla en sustancias puras y posteriormente los compuestos podemos separarlos en elementos mediante separación química
Escriba la ecuación que relaciona la presión, el volumen y la temperatura de un gas ideal, explique que pasa con el volumen si la temperatura es fija y baja la presión
PV:nRT, el volumen aumenta
defina entalpía y explique de que depende
La entalpía es igual al calor a presión constante, qp,
delta H= delta E + P delta V
Explique la relación entre la Energía libre de Gibbs y la entropía del universo. Escriba la ecuación de delta G en función de los parámetros del sistema.
delta G = -T delta S universo
delta G = delta H - T delta S
Explique que son los diagramas de Pourbaix y de un ejemplo práctico y concreto de uso en la ingeniería metalúrgica
Discutir entre todos
¿Cuáles son los tres tipos de proceso más comunes? explique sus características
Isotérmico, temperatura constante
isobárico, presión constante.
isocórico, volumen constante
Considere que tiene 1.5 moles de un gas ideal en un recipiente cúbico de 5cm de lado. Calcule la presión interna del recipiente si la temperatura es de 27°C. R: 8.31 J.mol-1.K-1
Calcular en el tablero
calcule el calor necesario para calentar 15.5 Kg de cobre desde 15 a 137°C. sCu: 0.385 J/g.°C
Resolver en el tablero
calcule delta G para la reacción:
Fe2O3 + CO = Fe + CO2
A 48°CResolver en el tablero
Explique que son los diagramas de Ellingham y de un ejemplo práctico y concreto de uso en la ingeniería metalúrgica
discutir entre todos