Entalpia


Entalpía: ¿Qué es?

La entalpía, también conocida como contenido de entalpía, entalpía interna o entalpía de un sistema es una propiedad de dicho sistema que expresa la cantidad de energía interna asociada a su composición y configuración. Comprende dos componentes: la energía interna, y el trabajo o «energía transferida» hecha al sistema.

¿Cuáles son las propiedades de la Entalpía?

La entalpía es una propiedad importante de los sistemas termodinámicos porque permite estudiar los cambios debidos a processos internos (cambios de presión y temperatura). Algunas de sus propiedades son:

  • Es una función de estado: su valor para un estado de equilibrio se determina sin tener en cuenta el camino seguido para llegar a ese estado.
  • Es una función que sigue la Ley de Conservación de la Energía: dicha ley indica que, dentro del sistema, la variación de entalpía es la misma en el camino de ida y vuelta.
  • Es función de las variables de estado: temperatura, presión y contenido de energía interna del sistema termodinámico.

Ejemplos de aplicación de la entalpía

La entalpía es una magnitud muy útil y extensamente estudiada en la termodinámica. Algunos ejemplos de aplicación de la misma son:

  • Análisis de procesos térmicos: para estudiar los procesos de calentamiento o enfriamiento se calcula la variación de entalpía.
  • Cálculos de energía: en la industria, al calcular el balance energético de un proceso se emplea la entalpía para determinar la cantidad de energía transferida.
  • Ciclos de refrigeración: para calcular la eficiencia térmica de un ciclo de refrigeración, se requiere la entalpía de los estados 1 y 2.

Como se ve, la entalpía es una magnitud imprescindible para el estudio de procesos en los que se produzcan variaciones de energía interna.

Entalpía

Definición

La entalpía es un concepto de la termodinámica que hace referencia a la energía interna de un sistema aislado. La entalpía es una función de estado y representa el calor que se ha intercambiado entre un sistema y sus alrededores.

Las propiedades básicas de la entalpía:

  • Es una propiedad intensiva: Esto significa que los cambios en la entalpía de un sistema se mantienen constantes, incluso cuando el tamaño del sistema cambia.
  • Es una función de estado: Esto significa que, dada una temperatura y presión específicas, todos los estados se caracterizan por la misma entalpía.
  • La entalpía es aditiva: Esto significa que si dos sistemas se combinan, la entalpía total será igual a la suma de sus entalpías individuales.

Ejemplo:

Imagina un sistema que se compone de dos fases de agua, líquida y gaseosa. Si el sistema recibe 200 joules de energía térmica, la variación de entalpía del sistema será:

  • Para la fase líquida: 100 joules
  • Para la fase gaseosa: 100 joules
  • Para el sistema completo: 200 joules

En este ejemplo, la entalpía se comporta de manera aditiva, ya que la variación de entalpía total es la suma de las variaciones de entalpía de las dos fases individuales.

¿Qué es la entalpía?

La entalpía es un concepto de la termodinámica que describe el contenido de energía calorífica de un sistema a una temperatura determinada. Se define como la energía interna más la producto de la presión y el volumen. Se denomina también como energía interna libre, debido a que puede ser intercambiada con el ambiente externo sin que se produzca un cambio en la temperatura.

Cálculo de la entalpía

Para calcular la entalpía de un sistema, primero necesitamos obtener el cambio en la energía interna (∆U). Esto es igual al cambio en la energía interna más el trabajo realizado en el sistema.

Ejemplo de cálculo de la entalpía

Supongamos que tenemos un sistema a una temperatura de 25°C con un volumen de 2 litros. Si aumentamos la temperatura de dicho sistema a 50 °C, podemos calcular el cambio en la entalpía para este proceso usando la siguiente fórmula:

  • ∆U = cv (T2 – T1) – PV (V2 – V1)
  • ∆H = ∆U + PV (V2 – V1)

Donde cv es el calor específico y P es la presión.

Ahora, insertamos los valores en la fórmula para obtener el cambio en la entalpía:

  • ∆H = cv (50 – 25) – PV (2 – 2) = 750 J

Nos muestra que el cambio en la entalpía para el sistema fue de 750 joules.

Importancia de la entalpía

La entalpía es importante para estudiar procesos químicos, ya que nos dice la cantidad de energía que debe intercambiarse con el ambiente para que el sistema alcance un punto de equilibrio. También puede ser utilizada para estudiar los cambios en el estado de agregación de la materia. Por ejemplo, el calor necesario para fundir un metal es igual a su entalpía de fusión.

En conclusión, la entalpía es un concepto de termodinámica muy importante para estudiar procesos químicos y físicos.

Descubrir Online
Seguidores Online
Tramitalo Facil
Minimanual
Un Como Hacer
TipoRelax
LavaMagazine

Si continuas utilizando este sitio aceptas el uso de cookies. más información

Los ajustes de cookies de esta web están configurados para «permitir cookies» y así ofrecerte la mejor experiencia de navegación posible. Si sigues utilizando esta web sin cambiar tus ajustes de cookies o haces clic en «Aceptar» estarás dando tu consentimiento a esto.

Cerrar