Entalpia

CONTENIDO

ENTALPIA 3
VARIACION DE ENERGIA INTERNA 4
Algunas variaciones de la energía interna 5
BALANCE GENERAL DE LA ENERGIA 5
DESARROLLO DE LA ENERGIA EN SISTEMAS ABIERTOS 6
DESARROLLO DE ENERGIA EN SISTEMAS CERRADOS 7
PROBLEMAS 8
ANEXOS 10
BIBLIOGRAFIA 10

ENTALPIA
Es la cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con su entorno. Entalpía (del griego thalpeincalentar), tal palabra fue acuñada en 1850 por el físico alemán Clausius.

En palabras más concretas, es una función de estado de la termodinámica donde la variación permite expresar la cantidad de calor puesto en juego durante una transformación isobárica (presión constante) en un sistema termodinámico, transformación en el curso de la cual se puede recibir o aportar energía. En este sentidola entalpía es numéricamente igual al calor intercambiado con el ambiente exterior al sistema en cuestión.

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.

Es la combinación dedos variables que aparecen con mucha frecuencia en el balance de energía.
H = U + PV
Cuando un sistema pasa desde unas condiciones iniciales hasta otras finales, se mide el cambio de entalpía (Δ H).
ΔH = Hf – Hi
La entalpia en caso de una sustancia pura (una sola fase) se puede expresar exclusivamente en términos de Temperatura y Presión.
Ĥ= Ĥ (T, P)
Si sacamos la derivada total tenemos:dĤ= ∂Ĥ∂TPdT+ ∂Ĥ∂PTdP
Por definición ∂Ĥ∂TPdT es igual a la capacidad calorífica, a presión constante cuya simbología es Cp
Donde dĤ=Cp
Ahora integrando tenemos:
ΔH = Ĥ2 – Ĥ1
ΔH = T2T1Cp(T)dT

Al calcular cambios de entalpía las condiciones de referencia se anulan.
ΔH1 = Ĥ1 – Ĥreferenciaentrada
ΔH2 = Ĥ2 – Ĥreferenciasalida
ΔH = Ĥ2 – Ĥ1 total
VARIACION DE ENERGIA INTERNAEn física, la energía interna U de un sistema intenta ser un reflejo de la energía a escala microscópica.
Más concretamente, es la suma de: La energía cinética interna, es decir, de las sumas de las energías cinéticas de las individualidades que lo forman respecto al centro de masas del sistema, y de la energía potencial interna, que es la energía potencial asociada a las interacciones entre estasindividualidades.

La energía interna no incluye la energía cinética traslacional o rotacional del sistema como un todo. Tampoco incluye la energía potencial que el cuerpo pueda tener por su localización en un campo gravitacional o electrostático externo.

* En un gas ideal monoatómico bastará con considerar la energía cinética de traslación de sus moléculas.
* En un gas ideal poliatómico,deberemos considerar además la energía vibracional y rotacional de las mismas.
* En un líquido o sólido deberemos añadir la energía potencial que representa las interacciones moleculares.

Para calcular la energía interna por unidad de masa partiendo de las variables de temperatura y volumen.
Û= (T, P)
Si sacamos la derivada total tenemos:
dÛ= ∂Û∂TVdT+ ∂Û∂VTdV
Por definición ∂Û∂TVdTes igual a la capacidad calorífica, a volumen constante cuya simbología es Cv
Donde dÛ=Cv
Ahora integrando tenemos:
ΔÛ = Û2 – Û1

ΔÛ = T2T1Cv(T)dT
Algunas variaciones de la energía interna
Al aumentar la temperatura de un sistema, sin que varíe nada más, aumenta su energía interna reflejado en el aumento del calor del sistema completo o de la materia estudiada.
Convencionalmente, cuandose produce una variación de la energía interna manifestada en la variación del calor que puede ser cedido, mantenido o absorbido se puede medir este cambio en la energía interna indirectamente por la: variación de la temperatura de la materia:

1. Sin que se modifique la composición química o cambio de estado de la materia que compone el sistema, se habla de variación de la energía...