Una vegada has fet la descripció anem a veure les dades de la carrera de Bolt.
Física i química 1r batxillerat
dimecres, 30 de gener del 2019
Carrera 100 metres
Intenta descriure amb paraules des del punt de vista de la física la carrera de Usain Bolt.
Una vegada has fet la descripció anem a veure les dades de la carrera de Bolt.
Una vegada has fet la descripció anem a veure les dades de la carrera de Bolt.
dimarts, 8 de gener del 2019
Apunts de Termoquímica
Quan es comença en termoquímica hi ha nous conceptes i pot paréixer tot un poc confús, així que millor tindre uns apunts que resumisquen bé els principals conceptes. Són molts recomanables els de la pàgina FiSiQuiWeb.
Apunts termoquímica I.
Apunts termoquímica II.
Apunts termoquímica I.
Apunts termoquímica II.
diumenge, 6 de gener del 2019
dimecres, 2 de gener del 2019
Energia lliure de Gibbs. Espontaneïtat de les reaccions
A
partir de l'entalpia i l'entropia es defineix una nova magnitud
anomenada energia lliure de
Gibbs G de la següent manera:
G=H-T·S
La unitat de l'energia lliure
de Gibbs en el sistema internacional és el Joule (J).
Si la temperatura i la pressió
es constant es pot escriure:
: una reacció química no és espontània.
És interessant analitzar els
dos termes de la resta a la que és igual l'energia lliure de Gibbs.
representa la part d'energia que no és aprofitable per fer un treball. Per tant, és l'energia que no es pot aprofitar.
A
partir de l'expressió de
l'energia lliure de Gibbs es pot veure que sí:
: la reacció és espontània a
altes temperatures. (quan el terme de la variació l'entalpia és menor en valor absolut al producte de la temperatura per la variació d'entropia).
: la reacció mai és espontània.
Etiquetes de comentaris:
Energia lliure Gibbs,
Objectiu 11 química,
Química,
Termoquímica
Entropia. Reaccions reversibles i irreversibles
Les reaccions exotèrmiques
són favorables des del punt de vista energètic perquè es desprèn
calor i les endotèrmiques no ho són perquè s'ha d'absorbir calor.
Encara així es veu que algunes reaccions endotèrmiques es donen de
manera espontània en la natura (això vol dir que es donen sense cap
aport d'energia). Així que per estudiar si una reacció es dóna de
manera espontània en la natura, a banda de les de l'energia hi haurà
altres factors. I per això hi ha que estudiar l'entropia.
L'entropia és una magnitud
que des del punt de vista microscòpic està relacionat amb el grau
de desordre d'un sistema. Els sistemes molt desordenats tenen una
entropia molt alta i els sistemes molt ordenats tenen una entropia
molt baixa.
Per donar la definició
matemàtica d'entropia s'ha introduït el que és un procés
reversible. Aquestos processos són aquells en que el sentit del
canvi es pot revertir en qualsevol moment fent xicotetes variacions
en les condicions externes. Així aquestos processos suposen passar
per una successió d'estats d'equilibri.
Per la seua banda, hi ha
processos físics, com la mescla de gasos o la dissolució de sal en
aigua que són espontanis i no requereixen d'un aport energètic
extern. Aquestos processos es caracteritzen perquè a banda de ser
espontanis són irreversibles. Això vol dir, per exemple, que quan
es mesclen dos gasos no passa que de manera espontània els gasos es
separen.
Per a processos reversibles
l'entropia es pot calcular com:
La unitat d'entropia en el
sistema internacional d'unitats és J/K.
En cas de que el procés fóra
irreversible es té:
A partir del que s'ha anat
indicant en aquest punt l'entropia d'un sistema augmenta si:
-
Les substàncies passen de sòlid a líquid o de líquid a gas. Això és perquè les partícules estan més ordenades quan estan en estat sòlid que en estat líquid i més ordenades quan estan en estat líquid que en estat gas. Com l'entropia està relacionat amb el major desordre del sistema a nivell atòmic, aleshores l'entropia d'un gas sol ser major que la de la substància en estat líquid i aquesta major que la de la substància en estat gas.
-
Quan major nombre de mol es formen d'una substància gasosa. Perquè com les molècules es mouen lliurement, quan més molècules tenim major desordre hi haurà.
-
Es dissolen sòlids en líquids. Les partícules del líquid atrauen a les del sòlid i aquestes es troben entre les del líquid, de manera que el desordre de les diferents partícules és molt més gran que quan les partícules estan separades. Per això augmenta l'entropia.
-
En una reacció hi ha un gran augment del nombre de mol de productes respecte al de reactius. En aquest cas el sistema també és molt més desordenat i augmenta l'entropia.
L'entropia
molar estàndard d'una substància, S0,
és la seua entropia en condicions estàndard, per tant és
l'entropia d'un mol de substància a la pressió de 1 atm i
temperatura de 25 ºC.
Respecte a l'entropia
estàndard d'una reacció es pot calcular de manera pareguda a com es
feia amb l'entalpia d'una reacció.
Etiquetes de comentaris:
Entropia,
Objectiu 10 química,
Química,
Termoquímica
Reaccions endotèrmiques i exotèrmiques
Una
reacció química suposa una reordenació atòmica, de manera que al
principi tenim unes substàncies i al final unes altres. Per
formar-se les noves substàncies s'han de trencar enllaços de les
substàncies que teníem inicialment i s'han de formar nous enllaços.
Per trencar enllaços hi ha que fer un aport d'energia i quan es
trenquen els enllaços es desprén energia. Com a conseqüència
l'energia que tenen les substàncies que s'han format sol ser
diferent de les substàncies que teníem i això implica que en tota
reacció química s'absorbeix o s'allibera energia.
La
termoquímica és la part de la química que estudia l'energia
associada a les reaccions químiques.
Una
reacció s'anomena exotèrmica quan es desprén energia i s'anomena
endotèrmica quan s'absorbeix energia.
En
una reacció exotèrmica l'energia del reactius és major que la dels
productes i per això s'allibera energia.
Un
exemple de reacció exotèrmica és la respiració cel·lular. Sense
entrar en massa detalls, en la respiració cel·lular els nutrients,
que són substàncies orgàniques com per exemple la glucosa, es
combinen amb oxigen per obtindre diòxid de carboni, aigua i energia
que serà aprofitable per a la cèl·lula.
En
una reacció endotèrmica l'energia del reactius és menor que la
dels productes i per això es necessita una absorció d'energia per a
que es puga produir.
Un
exemple de reacció endotèrmica és la fotosíntesi perquè
necessita llum solar per a produir-se (el sistema absorbeix energia).
En la fotosíntesi es produeix matèria orgànica i oxigen a partir
de diòxid de carboni, sals minerals i aigua, però la reacció no es
produeix sense l'absorció de llum.
Agraïment:
La imatge de la gràfica d'una eacció
exotèrmica és de:
"Ac com" by User:Slashme - Re-drawn from
en:Image:Ac_com.png. Licensed under Public Domain via Wikimedia Commons.
via Wikimedia
Commons –
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ac_com.svg#/media/File:Ac_com.svg.
Etiquetes de comentaris:
Objectiu 9 química,
Química,
Termodinàmica,
Termoquímica
Treball, calor, energia interna
Treball
mecànic (W).
És una manera d'intercanviar energia entre sistemes. En física es
defineix el treball com el producte escalar de la força i el vector
desplaçament. Per simplificar aquesta definició una força fa un
treball sobre un objecte si aquesta força produeix un desplaçament
de l'objecte.
El treball es representa amb la lletra W i la seua unitat en el
sistema internacional és el Joule (J).
Imagina
que hi ha un gas tancat en un recipient. Es considera que és una
xeringa . El treball mecànic és el treball per variar el volum que
ocupa el gas. Per variar el volum del gas es pot fer un treball sobre
el gas o que el gas siga el que fa el treball. Hi ha que diferenciar
els dos casos des del punt de vista matemàtic.
A
partir d'ara es seguirà aquest criteri de signes:
Treball
positiu: realitzat sobre el sistema, aleshores el treball és
positiu.
Treball
negatiu: realitzat pel sistema, seria quan el sistema s'expandeix.
Calor.
És
una de les maneres que hi ha d'intercanviar energia entre el sistema.
Quan dos cossos que estan a diferent temperatura hi ha una
transferència d'energia entre els dos cossos de manera que passa
energia del cos que està a major temperatura fins al cos que està a
menor temperatura.
El
calor és energia en transit. Es representa amb la lletra Q i la seua
unitat en el sistema internacional és el Joule (J).
Respecte
al criteri de signes de la calor que s'utilitza en termodinàmica és
important conéixer el següent:
Calor
positiu: si entra energia des de l'exterior cap al sistema en forma
de calor.
Calor
negativa: si ix energia des del sistema cap a l'exterior en forma de
calor.
Energia
interna d'un sistema.
L'energia interna del sistema (U) és una mesura macroscòpica que és
el resultat de considerar totes les energies de les partícules del
sistema, ja siga cinètica o potencial.
La unitat de l'energia en el sistema internacional és el Joule (J).
Per exemple, si hi ha aire dins d'una xeringa que no permet
l'intercanvi de matèria amb l'exterior i aquest és el sistema
d'estudi, l'energia interna del sistema seria la suma de totes les
energies de cada molècula que forma l'aire. Com les molècules estan
en moviment tenen energia cinètica, com ocupen un lloc en l'espai i
estan sotmeses a la força de la gravetat hi ha una energia potencial
gravitatòria i també hi ha energia química perquè els àtoms
estan enllaçats per formar molècules, però aquesta energia no és
més que energia potencial elèctrica degut a que els enllaços es
formen degut a forces elèctriques entre els nuclis i els electrons.
Etiquetes de comentaris:
1r principi termodinàmica,
Calor,
Energia interna,
Objectiu 8 química,
Química,
Termodinàmica,
Treball mecànic
Subscriure's a:
Missatges (Atom)