1.-Termodinámica Química

 

 

 

El crecimiento de la población durante los últimos siglos, propiciado fundamentalmente por la mayor productividad de la tierra y los descubrimientos para preservar la salud, han hecho necesario producir cada vez más energía para su consumo, por lo tanto una de las mayores preocupaciones de los hombres de ciencia es la  producción y flujo de energía.

La energía es la fuerza vital de nuestra sociedad, de ella dependen la iluminación de interiores y exteriores, el calentamiento y refrigeración de nuestras casas, el transporte de personas y mercancías, la obtención de alimento y su preparación, ya que comemos a fin de producir energía necesaria para la vida.

La energía es indispensable para el funcionamiento de las máquinas, de los equipos electrónicos, para la producción de los difrentes objetos y materiales que son útiles para el hogar, la empresa, etc.

Hace poco más de un siglo las principales fuentes de energía eran la fuerza de los animales y la de los hombres y el calor era obtenido al quemar madera. El ingenio humano también había desarrollado algunas máquinas con las que aprovechaba la fuerza hidráulica para moler los cereales o preparar el hierro en las fundiciones, o la fuerza del viento en los barcos de vela o los molinos de viento. Pero la gran revolución vino con la máquina de vapor, y desde entonces, el gran desarrollo de la industria y la tecnología han cambiado, drásticamente, las fuentes de energía que mueven la moderna sociedad. Ahora, el desarrollo de un país está ligado a un creciente consumo de energía de combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural.

En el dibujo se puede apreciar varias de las fuentes de energía existentes hoy en día.



http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/07Energ/100Energ%C3%ADa.htm#Fuentes%20de%20energ%C3%ADa

El estudio del calor y su transmisión en energía se denomina TERMODINÁMICA, un término que procede de las raíces griegas therme ?  calor y dynamis ?potencia, que significa el “movimiento del calor”.

La ciencia de la termodinámica se desarrolló  en los albores de la revolución industrial, antes que se entendieran las teorías atómica y molecular.

La termodinámica se basa en la conservación de la energía y establece las relaciones entre calor, trabajo y
contenido energético.

Parte también del hecho de que el calor fluye de lo caliente a lo frío y no al revés, proporciona la teoría básica
de las máquinas térmicas, desde las turbinas de vapor hasta los reactores de fusión, desde los refrigeradores hasta  las bombas de calor.

Por lo tanto,  el estudio de la termodinámica es importante para la Ciencia en general.

Es importante para el estudio de la termodinámica, tener claro algunos términos y definiciones que serán frecuentemente empleados durante toda la unidad.

Tales como:

Termodinámica

Como ya se ha mencionado, la palabra termodinámica se deriva de las palabras thermos, calor y dynamis, movimiento, la termodinámica se desarrollo durante el siglo XIX por físicos  que se interesaron en el trabajo que podían hacer las máquinas de vapor.

En la actualidad la termodinámica es parte esencial de todas las ciencias.
                                              

Energía

Energía es un término muy utilizado aún cuando representa un concepto muy abstracto.

Por ejemplo cuando alguien se encuentra muy cansado, suele decirse que no tiene energía; es común escuchar que hay que encontrar nuevas fuentes de energía renovables.

A diferencia de la materia, la energía se reconoce por sus efectos. No puede verse, tocarse olerse o pesarse.

En general la energía se define como la capacidad para efectuar un trabajo. El trabajo es una forma de energía que la definimos como el esfuerzo realizado en un proceso.                                           

 

Conservación de la Energía

Todas las formas de energía se pueden convertir (por lo menos en principio) unas en otras.

Cuando se esta bajo el sol se siente el calor porque, en la piel la energía radiante se convierte en energía térmica. Cuando haces ejercicio, la energía química almacenada en el cuerpo se utiliza para producir energía cinética. Cuando una pelota empieza a rodar hacia debajo de la colina, su energía potencial se convierte  en energía cinética. Sin duda se puede pensar en muchos ejemplos más.

Los científicos han llegado a la conclusión que la energía puede ser de diferentes formas, que estas se pueden interconvertir entre sí, pero que la energía no se puede crear ni destruir. Cuando desaparece una forma de energía debe aparecer otra (de igual magnitud), y viceversa.

Este principio se resume en la Ley de la conservación de la energía: la energía del universo permanece constante
 


Si analizas el diagrama siguiente observarás que la energía  se puede manifestar de diferentes maneras.


Se puede decir que la energía química se manifiesta en muchas formas:

  •     como la energía acumulada en los enlaces químicos
  •     la energía que absorben los electrones o la que los hace fluir como corriente eléctrica
  •     la energía liberada por emisión de fotones ó la absorbida por la luz
  •     la energía liberada o absorbida en  las reacciones químicas.

 Cualquiera sea el caso, la energía química puede transformarse en otras manifestaciones de energía.