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    Descripción del curso

    • OBJETIVOS: CONOCIMIENTOS Y CAPACIDADES

      OBJETIVOS GENERALES:

      • Aplicar los conceptos y principios básicos de la termodinámica a cuestiones de interés tecnológico en general.
      • Aplicar la termodinámica a la resolución de cuestiones de termoquímica.
      • Aplicar la termodinámica al análisis del equilibrio en general.
      • Aplicar la termodinámica a los equilibrios heterogéneos y, en particular, a los cuerpos puros y los sistemas binarios.


      OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

      • BLOQUE 1: Fundamentos de termodinámica Química

        1.1 Aplicar la Termodinámica a situaciones sencillas, de interés tecnológico.
        1.2 Aplicar la Termodinámica al estudio de los gases ideales.
        1.3 Calcular los efectos caloríficos de procesos físicos y químicos.
        1.4 Aplicar el Segundo Principio de la Termodinámica al cálculo de entropías.
        1.5 Deducir relaciones entre funciones termodinámicas, sus diferenciales y sus derivadas.
        1.6 Aplicar el Segundo Principio al análisis de la espontaneidad y el equilibrio.

         

      • BLOQUE 2: Equilibrios heterogéneos

        2.1 Desarrollar las herramientas termodinámicas para el análisis de los sistemas heterogéneos.
        2.2 Analizar el equilibrio y la espontaneidad en sistemas heterogéneos.
        2.3 Aplicar la Regla de las Fases a sistemas abiertos y cerrados.
        2.4 Aplicar la Termodinámica al estudio de los cuerpos puros.
        2.5 Aplicar la Termodinámica al estudio de los gases reales.
        2.6 Aplicar la Termodinámica al estudio del equilibrio y los procesos en sistemas binarios.

       

      ESQUEMA DE CONTENIDOS Y ACTIVIDADES
       
      Créditos
       
      Teóricos
      Prácticos
      1. FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA QUÍMICA    

      Conceptos fundamentales. Estudio termodinámico de los gases ideales. Termoquímica. Aplicaciones del Segundo Principio de la termodinámica. Funciones termodinámicas. Ecuaciones termodinámicas. Equilibrio y espontaneidad

      		 0,9  

      Resolución de ejercicios en aula

      		   0,4
      2. EQUILIBRIOS HETEROGÉNEOS    

      Teoría general. Teorema de Gibbs. Regla de las fases. Aplicación a los cuerpos puros. Aplicación a los sistemas binarios

      		 1,1  

      Resolución de ejercicios en aula

      		   0,4
      Actividades de evaluación   0,2

       

      MATERIAL DOCENTE

      Incluir aquí una descripción general del material docente aportado.

       

      ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN O TAREAS PRÁCTICAS

      La evaluación no se limita a considerar la mera reproducción de contenidos, sino que se centra sobre la capacidad de aplicación de los conceptos y recursos expuestos en las clases y en el texto.

       

      El examen consta de las dos partes siguientes, de igual peso:

       
      1. Varias cuestiones breves, que requieren aplicar la teoría impartida, pero no precisan de la memorización de contenido alguno.
      2. Varios problemas de aplicación, de idénticas características que los propuestos y resueltos durante el curso.
       

      Los alumnos disponen de unas tablas y formularios muy completos, que incluyen todas las constantes, valores y fórmulas que puedan necesitar.

       

      Durante el curso y en horas normales de clase se realizan pruebas aleatorias de evaluación continuada, sin previo aviso, sobre la materia del día y los inmediatamente anteriores. Con los resultados de estas pruebas se obtiene un factor de mejora, comprendido entre 1,00 y 1,20, que se aplica a la nota del examen.

       

      Finalmente, las calificaciones de los alumnos que han resultado aprobados se someten a un proceso de ajuste, siempre por exceso, para aproximar su distribución a las usuales en el ECTS (Sistema Europeo de Transferencia de Créditos).

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    Programa

    • BLOQUE 1: Fundamentos de Termodinámica Química

      1.1: CONCEPTOS FUNDAMENTALES

      • Introducción.
      • Coeficientes termoelásticos.
      • Convenios de signos para los flujos energéticos.
      • Expresiones termodinámicas de las capacidades caloríficas.
      • Estudio termodinámico de los gases ideales.

       

      1.2: TERMOQUÍMICA

      • Efectos caloríficos de los procesos químicos.
      • Avance y grado de reacción.
      • Calores de reacción. Ley de Hess.
      • Calores de formación.
      • Calores de combustión.
      • Calores de transformación.
      • Variación del calor de reacción con la temperatura. Ecuaciones de Kirchhoff.

       

      1.3: CONSECUENCIAS Y APLICACIONES DEL SEGUNDO PRINCIPIO

      • Cálculo de entropías.
      • Cambios entrópicos.
      • Entropía, equilibrio e irreversibilidad.
      • Entropía y desorden.
      • Homogeneidad, equilibrio y reversibilidad.

       

      1.4: FUNCIONES TERMODINÁMICAS Y EQUILIBRIO

      • Trabajo máximo. Energía libre y entalpía libre.
      • Condiciones de equilibrio.
      • Relaciones entre las funciones termodinámicas.
      • Transformaciones matemáticas.

       

      BLOQUE 2: Equilibrios heterogéneos

      2.1: TEORÍA GENERAL

      • Sistemas heterogéneos.
      • Sistemas homogéneos abiertos. Funciones molares parciales.
      • Ecuaciones termodinámicas generalizadas.

       

      2.2: EQUILIBRIOS HETEROGÉNEOS

      • Condiciones de equilibrio. Teorema de Gibbs.
      • Ecuaciones termodinámicas en sistemas heterogéneos.
      • Regla de las Fases. Discusión.

       

      2.3: ESTUDIO TERMODINÁMICO DE LOS CUERPOS PUROS

      • Conceptos generales.
      • Diagramas de equilibrio.
      • Ecuación de Clapeyron.
      • Equilibrios líquido-vapor.

       

      2.4: ESTUDIO TERMODINÁMICO DE LOS GASES REALES

      • Conceptos generales.
      • Ecuaciones de estado de los gases reales.
      • Funciones de estado reducidas. Estados correspondientes.

       

      2.5: ESTUDIO TERMODINÁMICO DE LOS SISTEMAS BINARIOS

      • Conceptos generales.
      • Funciones molares parciales binarias.
      • Diagramas de entalpía libre.
      • Estados de equilibrio.
      • Equilibrios sólido-líquido. Discusión.
      • Fases intermedias.
      • Otros equilibrios binarios.

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    Bibliografía

    • BÁSICA:
      • B-B-001. ATKINS, P.W., 1991. Fisicoquímica. 3ª ed. Addison-Wesley, 1991.
      • B-B-002. CASTELLAN, G.W., 1987. Fisicoquímica. 2ª ed. Addison-Wesley, 1987.
      • B-B-003. LEVINE, I.N., 1993. Fisicoquímica. 3ª ed. McGraw-Hill, 1993.
      • B-B-004. MONTES, J.M. y GARCÍA TORRENT, J., 1998. Termodinámica química I. Madrid, Fundación Gómez-Pardo, 3ªed 2007. (TEXTO)
      • B-B-005. ROCK, P.A., 1989. Termodinámica química. Vicens-Vives, 1989.

       

      COMPLEMENTARIA:
      • B-B-006. CRIADO-SANCHO, M.. Los principios de la termodinámica. UNED, 1994.
      • B-B-007. FELDER, R.M. y ROUSSEAU, R.W. Principios elementales de los procesos químicos. 2ª . Addison-Wesley , 1991.
      • B-B-008. KLOTZ, I.M. y ROSENBERG, R.M.. Termodinámica Química. AC, 1977.
      • B-B-009. STADLER, H.P. Chemical Thermodynamics: Revision and Worked Examples. Royal Society of Chemistry, 1989.
      • B-B-010. WALL, F.T. Chemical Thermodynamics. W.H. Freeman, 1974.

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    Material de clase

      • MC-F-001. Texto de la asignatura (PDF)
      • MC-F-002. Formulario (PDF)
      • MC-F-003. Conceptos previos fundamentales (PDF)

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    Ejercicios, Proyectos y Casos

    • Bloque 1: Fundamentos de Termodinámica Química

      • EP-F-001. Problemas de Termodinámica Química 1 (PDF)
        Problemas propuestos para clase.
      • EP-F-002. Problemas de Termodinámica Química 2 (PDF)
        Problemas propuestos para clase.
      • EP-F-003. Problemas de Termodinámica Química 3 (PDF)
        Problemas propuestos para clase.
      • EP-F-004. Problemas de Termodinámica Química 4 (PDF)
        Problemas propuestos para clase.
      • EP-F-005. Problemas de Termodinámica Química 5 (PDF)
        Problemas propuestos para clase.
      • EP-F-006. Problemas de Termodinámica Química 6 (PDF)
        Problemas propuestos para clase.

       

      Bloque 2: Equilibrios heterogéneos 

      • EP-F-007. Problemas de Equilibrios Heterogéneos 1 (PDF)
        Problemas propuestos para clase.
      • EP-F-008. Problemas de Equilibrios Heterogéneos 2 (PDF)
        Problemas propuestos para clase.

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    Pruebas de evaluación

    • Bloque 1: Fundamentos de Termodinámica Química

      • PE-A-001. Capítulo 1. Ejercicio 1.5 (PDF)
        Cuestiones de autoevaluación.
      • PE-A-002. Capítulo 1. Ejercicio 1.6 (PDF)
        Cuestiones de autoevaluación.
      • PE-A-003. Capítulo 2. Ejercicio 2.6 (PDF)
        Cuestiones de autoevaluación.
      • PE-A-004. Capítulo 2. Ejercicio 2.26 (PDF)
        Cuestiones de autoevaluación.
      • PE-A-005. Capítulo 3. Ejercicio 3.1 (PDF)
        Cuestiones de autoevaluación.
      • PE-A-006. Capítulo 3. Ejercicio 3.5 (PDF)
        Cuestiones de autoevaluación.
      • PE-A-007. Capítulo 4. Ejercicio 4.2 (PDF)
        Cuestiones de autoevaluación.
      • PE-A-008. Capítulo 4. Ejercicio 4.6 (PDF)
        Cuestiones de autoevaluación.

       

      Bloque 2: Equilibrios heterogéneos

      • PE-A-009. Capítulo 5. Ejercicio 5.5 (PDF)
        Cuestiones de autoevaluación.
      • PE-A-010. Capítulo 5. Ejercicio 5.17 (PDF)
        Cuestiones de autoevaluación.
      • PE-A-011. Capítulo 6. Ejercicio 6.20 (PDF)
        Cuestiones de autoevaluación.
      • PE-A-012. Capítulo 6. Ejercicio 6.36 (PDF)
        Cuestiones de autoevaluación.
      • PE-A-013. Capítulo 7. Ejercicio 7.1 (PDF)
        Cuestiones de autoevaluación.
      • PE-A-014. Capítulo 7. Ejercicio 7.4 (PDF)
        Cuestiones de autoevaluación.

       

      Exámenes

      • EP-F-0015. Febrero 2002
      • EP-F-0016. Diciembre 2002
      • EP-F-0017. Febrero 2003
      • EP-F-0018. Septiembre 2007

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    Otros recursos

      • OR-B-001. Temperatura y la ley de los gases.
        Procede de la colección Universo mecánico. Duración 30'. Español.
      • OR-B-002. Energía.
        Procede de la Open University. Duración 25'. Español.
      • OR-B-003. Introduction to Thermodynamics.
        Procede de la University of Illinoisn Universo mecánico. Duración 17'. Inglés.
      • OR-B-004. Concepto de temperatura.
        Procede de la UNED. Duración 24'. Español.
      • OR-B-005. Energía y cohetes.
        Procede de la Open University. Duración 23'. Español.
      • OR-B-006. Conservación de la energía.
        Procede de la colección Universo mecánico. Duración 30'. Español.
      • OR-B-007. Liquid air: fun and games.
        Procede de la Univ. of Liverpool. Duración 55'. Inglés.
      • OR-B-008. El Primer Principio.
        Procede de la Open University. Duración 23'. Español.
      • OR-B-009. El Segundo Principio.
        Procede de la Open University. Duración 23'. Español.
      • OR-B-012. Entropía.
        Procede de la Open University. Duración 20'. Español.
      • OR-B-011. Entropía.
        Procede de la colección Universo mecánico. Duración 30'. Español.
      • OR-B-012. ¿Qué hace que una reacción marche?.
        Procede de la Open University. Duración 23'. Español.
      • OR-B-013. El potencial químico.
        Procede de la UNED. Duración 16'. Español.
      • OR-B-014. Bajas temperaturas.
        Procede de la colección Universo mecánico. Duración 30'. Español.
      • OR-B-015. Un punto de vista macroscópico.
        Procede de la Open University. Duración 24'. Español.
      • OR-B-016. Phase diagrams: getting the whole picture.
        Procede de la University of Illinois. Duración 13'. Inglés.
      • OR-B-017. Curvas de entalpía libre. Diagramas de fases.
        Procede de la Penns. St. University. Duración 24'. Español.
      • OR-B-018. Generación de diagramas de fases.
        Procede de la Penns. St. University. Duración 24'. Español.

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    Autores del material