Entalpia

Introducción
Se verá algunos tipos de entalpia Y sus definiciones de cada uno asimismo unas fórmulas para algunas de ellas

Entalpía

Entalpía (del prefijo en y del griego "enthalpos" ενθαλπος calentar) es una magnitud termodinámica, simbolizada con la letra H, cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, es decir, la cantidadde energía que un sistema puede intercambiar con su entorno. Originalmente se pensó que la palabra "entalpía" fue creada por Émile Clapeyron y Rudolf Clausius a través de la publicación de la relación de Clausius-Clapeyron en The Mollier Steam Tables and Diagrams de 1827, pero el primero que definió y utilizó término "entalpía" fue el holandés Heike Kamerlingh Onnes, a principios del siglo XX.Usualmente la entalpía se mide, dentro del Sistema Internacional de Unidades, en julios. El caso más típico de entalpía es la llamada entalpía termodinámica. De ésta, cabe distinguir la función de Gibbs, que se corresponde con la entalpía libre, mientras que la entalpía molar es aquella que representa un mol de la sustancia constituyente del sistema.

Derivación
El principio de estado establece quela ecuación fundamental de un sistema termodinámico puede expresarse, en su representación energética, como:

Donde S es la entropía, V el volumen y Ni la composición química del sistema.
Para aquellos casos en los que se desee, sin perder información sobre el sistema, expresar la ecuación fundamental en términos de la entropía, la composición y la presión en vez del volumen, se aplica lasiguiente transformada de Legendre a la ecuación fundamental:

y como

es la presión del sistema, se define la entalpía como:


Principio de mínima entalpía
El segundo principio de la termodinámica, que afirma que todo estado de equilibrio es un estado de entropía máxima, se convierte en el principio de mínima energía en la representación energética del sistema. Ese principio se traslada ala representación entálpica invariable: el sistema alcanzará el estado de equilibrio cuando, para una presión dada, los parámetros termodinámicos varíen de tal forma que la entalpía del sistema sea la mínima posible.2
Corolarios
Sea un sistema que se deja evolucionar a presión constante sin variar su composición. Diferenciando la entalpía:

y como

se tiene que:

Ahora bien, dP=0 apresión constante, y dN=0 si la composición no varía, luego:

Si se asocia la variación de entalpía a un proceso reversible, se puede identificar TdS con el calor intercambiado. En ese caso, se puede interpretar la entalpía es el calor intercambiado por el sistema a presión constante. Es importante recalcar que la definición dH=TdS es estrictamente exacta para P=cte y N=cte; su identificación comocalor intercambiado depende de que el proceso sea reversible. Si no lo es, dH=TdS seguirá siendo cierto, pero no que TdS es calor. Como muchas reacciones químicas se producen a presión constante y la materia se conserva (no hay variación en la cantidad de especies atómicas), la entalpía es muy comúnmente empleada como marcador energético en las reacciones químicas: el calor liberado o absorbidopor la reacción se interpreta como una variación de entalpía. La presencia del término de presión también permite emplear la entalpía como marcador energético en aquellos ramos en los que las diferencias de presión a volumen constante sean relevantes. Así ocurre por ejemplo en los análisis de ciclos de gas, donde la entalpía se usa como variable termodinámica energética porque permite agrupartérminos de presión y de energía interna de forma más compacta.

• Entalpía termodinámica
Es una función de estado extensiva, que se define como la transformada de Legendre de la energía interna con respecto del volumen.

• Entalpía química
Para una reacción exotérmica a presión constante, la variación de entalpía del sistema es igual a la energía liberada en la reacción, incluyendo la energía...