El trabajo es una función estatal
¿Estás dispuesto a entender el concepto de energía interna de las funciones de estado? Entonces este artículo es para ti. Conozca más conceptos como el significado de función de estado, qué es la energía interna, la cantidad de energía interna en sustancias distintivas, etc.
La energía interna se define como la energía que se requiere para crear el sistema en cualquier estado interno mencionado. La energía interna se considera una propiedad extensiva. Esto significa que la magnitud de la energía depende del valor de la sustancia.
Respuesta: En química, la energía interna se considera como la energía global que posee un sistema cerrado. La energía interna se define como la suma de la energía potencial que posee el sistema junto con la energía cinética del mismo.
4test Aprenda más temas relacionados con la QuímicaPrincipio de funcionamiento de la célula de mercurioDiscutiremos el principio de funcionamiento de la célula de mercurio. Dentro de eso, sabremos qué son las celdas de mercurio y qué tipo de Electrolito se utiliza en la celda de mercurio. Este artículo incluye todo sobre las celdas de mercurio.Funcionamiento de los surfactantesLos compuestos químicos que se utilizan para reducir la tensión superficial entre varios compuestos se llaman surfactantes. Los cuatro tipos principales de tensioactivos son los aniónicos, los catiónicos, los zwitteriónicos y los no iónicos.¿Por qué los orbitales antienlazados son más altos en energía? Conozcamos la diferencia entre el orbital molecular enlazado y el orbital molecular antienlazado con la ayuda de los orbitales enlazados y antienlazados.¿Qué es la reacción de reducción? La reducción es un método que envuelve eficazmente elementos electropositivos o cualquier elemento electronegativo o la eliminación de oxígeno o la adición de hidrógeno.Ver todo
La temperatura es una función de estado
Tanto la entalpía como la energía interna suelen describirse como funciones de estado. Esto significa que sólo dependen del estado del sistema, es decir, de su presión, temperatura, composición y cantidad de sustancia, pero no de su historia previa. Así, cualquier solución de NaCl a 25°C y 1 bar (100 kPa) que contenga una mezcla de 1 mol de NaCland 50 mol de H2O tiene la misma energía interna y la misma entalpía que cualquier otra solución con las mismas especificaciones. No importa si la solución se preparó simplemente disolviendo NaCl(s) en H2O, haciendo reaccionar NaOH(aq) con HCl(aq), o por algún método más exótico.
Fórmula de la energía interna
La constatación de que tanto el trabajo como el calor son formas de transferencia de energía se amplía bastante al decir que la energía interna es una función de estado. Esto significa que, aunque el calor y el trabajo pueden producirse y destruirse (y transformarse el uno en el otro), la energía se conserva. Esto nos permite llevar una buena contabilidad. Podemos escribir la ley como:
Escribimos un latín recto \ (d\) para \ (U\) para indicar cuando el cambio en una función de estado, donde como los cambios en el trabajo y el calor son dependientes de la trayectoria. Esto se indica con la “torcida” \(\delta\). Podemos representar los cambios como integrales, pero sólo para \(U\) podemos decir que independientemente de la trayectoria obtenemos \(\Delta U = U_2-U_1\) si pasamos del estado uno al estado dos. (Es decir, sólo depende de los puntos finales, no del camino).
Obsérvese que cuando escribimos \(dU\) o \(\delta q\), siempre nos referimos a cambios infinitesimales, es decir, estamos tomando implícitamente un límite para el cambio que se acerca a cero. Para llegar a una diferencia macroscópica como \(\Delta U\) o a una cantidad macroscópica (finita) de calor \(q\) o de trabajo \(w\) tenemos que integrar.
El calor es una función de estado
Las tres leyes de la termodinámica (o cuatro, según la fuente) son postulados que los científicos han reunido en un intento de describir el funcionamiento del universo. La primera ley es una reformulación del principio de conservación de la energía. Dice simplemente que, aunque la energía es indestructible, puede intercambiarse de varias maneras. También implica que un sistema puede existir en diferentes estados, cada uno con un conjunto de propiedades claramente identificables, incluida una cantidad fija de energía. Al declarar el estado en el que se encuentra un sistema también se estipula la energía del mismo. Podemos escribirlo matemáticamente como $U=f(\mathrm{state})$.
La termodinámica clásica sugiere dividir la energía en tránsito en dos categorías básicas, trabajo y calor. El calor se transfiere cuando los objetos están a diferentes temperaturas (esto constituye la base de la Ley Zeroth de la termodinámica). Si se aísla un sistema, el calor deja de ser una forma viable de transferir energía. Quedan todas las demás formas posibles de transferir energía, que llamamos trabajo. Por otra parte, si todos los medios identificables para realizar trabajo son inaccesibles, el sistema sólo puede intercambiar energía en forma de calor.
