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CÁLCULO DE LA VARIACIÓN DE ENTALPÍA Variación de entalpía de un proceso sin disolución ni reacción química La variación de entalpía de un proceso se calcula como la diferencia entre la entalpía del estado final menos la entalpía del estado inicial. Como la entalpía es una función de estado cuyo valor absoluto es imposible de calcular, la diferencia de entalpía entre dos estados se obtienecalculando la diferencia de diferencias respecto a un estado de referencia. ∆H = Σ(nj·∆Ĥj) = Σ[nj·(ĤjS –ĤjE)] , njE·= njS· ∆H = Σ[njS·(ĤjS – ĤjRef)] - Σ[njE·(ĤjE – ĤjRef)] = Σ[(nj·∆Ĥj)S – (nj·∆Ĥj)E] ∆H = Σ[(nj·∆Ĥj)S – (nj·∆Ĥj)E] Donde, nj Ĥj ∆Ĥj S E moles del compuesto j. entalpía específica del compuesto j. variación de entalpía específica del compuesto j respecto al estado de referencia. condiciones desalida. condiciones de entrada.

Se toma como estado de referencia aquel en el que los datos de los que se disponen permitan calcular las entalpías (Cp, entalpías de cambio de estado, …) o aquel en el que se faciliten los cálculos (evitando cambios de estado, etc.). Variación de entalpía en procesos complejos sin disolución ni reacción química Un proceso consiste en la modificación de lascondiciones del sistema objeto de estudio desde un estado inicial hasta un estado final. Cuando el proceso implica la modificación de dos o más variables del sistema el cálculo de la variación de entalpía no es inmediato. La variación de entalpía, por ser ésta una función termodinámica de estado, sólo depende del estado inicial y final del sistema y no del proceso seguido para ir de un estado a otro:las condiciones de los estados inicial y final del sistema determinan la variación de entalpía del proceso, y no el camino seguido para ir de un estado a otro.

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Cálculo de la variación de entalpía

Por ello, se puede realizar el cálculo de la variación de entalpía de un proceso real a partir de una sucesión de etapashipotéticas en las que sólo se modifica una variable manteniendo el resto constante. Variables Las variables que definen las condiciones del sistema en cada uno de los estados en los que se encuentre son la Temperatura (T), la Presión (P) y el Estado de agregación de la materia (F). Procesos posibles Las etapas que se pueden plantear modificando una variable y manteniendo el resto constante son: TPF:variación de temperatura a presión y estado de agregación constantes. La variación de entalpía corresponde a un proceso de calentamiento o enfriamiento: ∆ĤTi-Tf = ∫Cp·dT. PTF: variación de presión a temperatura y estado de agregación constantes. Para sólidos y líquidos: Para gases ideales: ∆ĤPi-Pf =V^·∆P. ∆ĤPi-Pf = 0.

FPT: cambio de estado de agregación de la materia a presión y temperatura constante.La variación de entalpía corresponde a la energía necesaria para que se produzca el cambio de estado: ∆ĤFi-Ff = ∆Ĥv o ∆Ĥfus. Precauciones Un cambio en la temperatura o en la presión puede generar el cambio de estado de agregación de la materia del sistema. Es por ello que a la hora de plantear los procesos TPF y PTF hay que asegurar que F se mantiene constante. Para ello es necesario conocer: Enprocesos TPF: La temperatura de cambio de fase a la presión correspondiente, Tif. En procesos PTF: La presión de cambio de fase a la temperatura correspondiente, Pif. Procedimiento El procedimiento del cálculo de la variación de entalpía en un proceso se puede resumir en las siguientes etapas: 1. 2. Identificar las condiciones iniciales y finales: (Ti, Pi, Fi) (Tf, Pf, Ff). Identificar lascondiciones de cambio de estado de Fi a Ff por calentamiento o enfriamiento a presión constante (Tif) y por compresión o descompresión a temperatura constante (Pif).
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Cálculo de la variación de entalpía

3.

Identificar los datos de los que se dispone: Cp, ∆Ĥv o ∆Ĥfus. Las condiciones de Teb o Tfus y P a las que se dispongan los datos...