ENTALPÍA
La Entalpía es la cantidad de energía de un sistema
termodinámico que éste puede intercambiar con su entorno. Por ejemplo, en una
reacción química a presión constante, el cambio de entalpía del sistema
es el calor absorbido o desprendido en la reacción.
Se considera una magnitud termodinámica que
representa a una porción de energía implicada en un proceso. Se representa con
la letra H, y sólo se verifica en condiciones de Presión constante. Esta
presión constante puede ser la Presión Atmosférica o alguna Presión Absoluta a
la que esté sometida el sistema.
Un proceso es
el paso de un estado de equilibrio inicial a un estado de equilibro final. Como
no se puede saber exactamente la Entalpía como un valor específico para el
inicio ni para el final, se maneja siempre con sus cambios. Finalmente, el
Cambio de Entalpía ΔH es la magnitud que se mide en los procesos
termodinámicos.
Entalpía en Termodinámica
El
Cambio de Entalpía en un Sistema Termodinámico va a corresponder a un Cambio en
la Energía Interna de este más el Trabajo Mecánico que se haya realizado en el
proceso. Se expresa esta igualdad con la fórmula: ΔH = ΔU + PΔV
Donde:
ΔH = Cambio de Entalpía en Joule
(J)
ΔU = Cambio de Energía Interna Joule (J)
P = Presión Constante del Sistema
ΔV = Cambio de Volumen verificado
en el Trabajo Mecánico en m3
A Presión constante, se va a realizar el Proceso.
El cambio de Entalpía será la suma de dos términos. El primer término es el
aumento de Energía Interna que se dio en el sistema. El segundo término es el
Trabajo Mecánico que se haya realizado en el proceso. Esos dos términos son la
Energía llamada Cambio de Entalpía, y es esa porción de Energía que implicó el
proceso a presión Constante.
Entalpía en Calentamiento y Enfriamiento
Cuando una
sustancia se somete a calentamiento o enfriamiento desde una Temperatura
inicial T1 hasta una Temperatura final T2, se le aporta o retira una cantidad
de energía. Esta energía es también una Entalpía, que se puede calcular con la
siguiente fórmula:
ΔH = mCpΔT para Calentamiento, porque se le añade energía a la sustancia
ΔH = -mCpΔT para Enfriamiento, porque se le retira energía a la sustancia
Donde:
ΔH = Cambio de Entalpía en Joule
(J)
m = Masa de la sustancia que se
calienta o enfría en Kilogramos (Kg)
ΔT = Cambio de Temperatura de la
Sustancia en grados Kelvin o Centígrados (K, °C)
Cp = Calor especifico a Presión Constante de la sustancia.
Es particular para cada una, y se
mide en Joule cada Kilogramo y grado Kelvin (J / Kg*K).
El Calor Específico representa la
energía que es necesario agregar o quitar a cada unidad de masa de sustancia
para aumentar su Temperatura en un grado.
Entalpía en Termoquímica
La
Termoquímica es la rama de la Física que explica las interacciones de energía
en las reacciones químicas. Gracias a ella se puede saber cuánto calor liberó
la neutralización de un ácido o de una base, la formación de un compuesto
químico, la descomposición de otro, y muchas otras transformaciones químicas.
En Termoquímica se utiliza la unidad Caloría (1cal = 4.18 Joules) para expresar
de forma más sencilla las energías representadas como Entalpía. Las Entalpías
involucradas en cada tipo de proceso químico reciben nombres alusivos al mismo:
Entalpía de Solución: Es la energía liberada o absorbida por
una sustancia en el momento de disolverse en solución acuosa. Por ejemplo: Una
de las Entalpías de Solución más grandes es la que se presenta cuando se
disuelve Ácido Sulfúrico en Agua. La cantidad de calor es grande y violenta;
por lo mismo, se debe de manejar con cuidado la preparación de estas
soluciones.
Entalpía de Formación: La Entalpía de formación es la
energía necesaria para que un Compuesto químico se consolide como tal, después
de la reacción de dos o más sustancias que actúan como materias primas.
(A.
2018,04. Entalpía. Revista Ejemplode.com.
Obtenido 04, 2018, de https://www.ejemplode.com/37-fisica/4963-entalpia.html)
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