Ejercicio Qüestió II · Fonaments de Química I i II UAB 2011

a. Sistema termodinàmic: definició i classificació dels diferents tipus existents segons la interacció amb el seu entorn.

Solución: És una part delimitada de l'univers (mitjançant fronteres reals o imaginàries) que se selecciona per al seu estudi experimental o teòric. Es classifiquen en: - Sistema obert: pot bescanviar tant energia (en forma de calor o treball) com matèria amb el seu voltant. - Sistema tancat: pot transferir energia amb l'entorn, però la massa o quantitat de matèria es manté fixa (no hi ha bescanvi de matèria). - Sistema aïllat: no intercanvia cap tipus d'energia ni matèria amb l'exterior.

b. Energia interna.

Solución: És la suma de totes les formes d'energia a escala microscòpica que conté un sistema material. Inclou les energies cinètiques de translació, rotació i vibració de les partícules (àtoms, molècules, ions), així com les energies potencials derivades de les forces intermoleculars, enllaços químics i interaccions subatòmiques. És una funció d'estat extensiva.

c. Capacitat calorífica: concepte i justificació de si es tracta d'una propietat de caràcter intensiu o extensiu.

Solución: Representa la quantitat d'energia en forma de calor necessària per augmentar en una unitat ($1\text{ K}$ o $1\ ^\circ\text{C}$) la temperatura d'una quantitat determinada de substància ($C = \frac{\delta Q}{\mathrm{d}T}$). És una magnitud extensiva, ja que el seu valor depèn directament de la quantitat total de matèria present al sistema (duplicar la massa d'un cos requereix el doble d'energia per aconseguir el mateix increment de temperatura). En canvi, si es normalitza per unitat de massa (capacitat calorífica específica) o de mol (capacitat calorífica molar), esdevé una propietat intensiva.