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Entalpía

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La entalpía corresponde a la suma de la energía interna y la energía necesaria para formar el sistema.

>Modelo

ID:(441, 0)



Entalpia con función partición

Imagen

>Top


La entalpía se logra calcular de la función partición si se recuerda que esta es igual a la energía interna y a la presión por el volumen:

ID:(11724, 0)



Entalpia

Ecuación

>Top, >Modelo


La entalpía (H) se define como la suma de la energía interna (U) y la energía de formación. Esta última corresponde al trabajo realizado en la formación, que es igual a pV con la presión (p) y el volumen (V). Por lo tanto, obtenemos:

H = U + p V

U
Energía interna
J
5228
H
Entalpía
J
5229
p
Presión
Pa
5224
V
Volumen
m^3
5226
dH = T * dS + V * dp H = U + p * V H =-(d ln( Z )/d beta )+( V / beta )(d ln( Z )/d V ) DH_pS = V DH_Sp = T DT_pS = DV_Sp dH = DH_Sp * dS + DH_pS * dp DH_pS = dH / dp DH_Sp = dH / dS DV_Sp = dV / dS DT_pS = dT / dp betaDH_SpDH_pSDT_pSDV_SpdHUHHSZpTdSdpVV

ID:(3536, 0)



Relación diferencial de la Entalpía

Ecuación

>Top, >Modelo


La dependencia de el diferencial de la entalpía (dH) de la temperatura absoluta (T) y la variación de la entropía (dS), además de el volumen (V) y la variación de la presión (dp), está dada por:

dH = T dS + V dp

dH
Diferencial de la entalpía
J
5171
T
Temperatura absoluta
K
5177
dS
Variación de la entropía
J/K
5225
dp
Variación de la presión
Pa
5240
V
Volumen
m^3
5226
dH = T * dS + V * dp H = U + p * V H =-(d ln( Z )/d beta )+( V / beta )(d ln( Z )/d V ) DH_pS = V DH_Sp = T DT_pS = DV_Sp dH = DH_Sp * dS + DH_pS * dp DH_pS = dH / dp DH_Sp = dH / dS DV_Sp = dV / dS DT_pS = dT / dp betaDH_SpDH_pSDT_pSDV_SpdHUHHSZpTdSdpVV

Si se diferencia la definición de la entalpía (H), que depende de la energía interna (U), la presión (p) y el volumen (V), según

H = U + p V



se obtiene:

dH = dU + Vdp + pdV



con el diferencial de la entalpía (dH), el diferencial de la energía interna (dU), la variación de la presión (dp) y la variación del volumen (dV).

Con el diferencial de la energía interna (U) respecto a la temperatura absoluta (T) y la entropía (S),

U = T S - p V



se obtiene:

dU = T dS - p dV



con el diferencial de la energía interna (dU) y la variación de la entropía (dS).

Finalmente, se concluye que:

dH = T dS + V dp

ID:(3473, 0)



Calculo de la derivada parcial de la entalpia en la entropia a presión constante

Ecuación

>Top, >Modelo


La derivada de la entalpia en la entropia a presión constante es

DH_{S,p} =\left(\displaystyle\frac{\partial H }{\partial S }\right)_ p

DH_{S,p}
Derivada parcial de la entalpía respecto de la entropía a presión constante
K
8740
H
Entalpía
J
5229
S
Entropía
J/K
5227
p
Presión
Pa
5224
dH = T * dS + V * dp H = U + p * V H =-(d ln( Z )/d beta )+( V / beta )(d ln( Z )/d V ) DH_pS = V DH_Sp = T DT_pS = DV_Sp dH = DH_Sp * dS + DH_pS * dp DH_pS = dH / dp DH_Sp = dH / dS DV_Sp = dV / dS DT_pS = dT / dp betaDH_SpDH_pSDT_pSDV_SpdHUHHSZpTdSdpVV

ID:(12028, 0)



Calculo de la derivada parcial de la entalpia en la presión a entropía constante

Ecuación

>Top, >Modelo


La derivada de la entalpia en la presión a entropia constante es

DH_{p,S} =\left(\displaystyle\frac{\partial H }{\partial p }\right)_ S

DH_{p,S}
Derivada parcial de la entalpía respecto de la presión a entropía constante
m^3
8741
H
Entalpía
J
5229
S
Entropía
J/K
5227
p
Presión
Pa
5224
dH = T * dS + V * dp H = U + p * V H =-(d ln( Z )/d beta )+( V / beta )(d ln( Z )/d V ) DH_pS = V DH_Sp = T DT_pS = DV_Sp dH = DH_Sp * dS + DH_pS * dp DH_pS = dH / dp DH_Sp = dH / dS DV_Sp = dV / dS DT_pS = dT / dp betaDH_SpDH_pSDT_pSDV_SpdHUHHSZpTdSdpVV

ID:(12027, 0)



Diferencial de la Entalpía

Ecuación

>Top, >Modelo


El diferencial de la entalpía (dH) is a function of the variations of la variación de la entropía (dS) and la variación de la presión (dp), as well as the slopes la derivada parcial de la entalpía respecto de la entropía a presión constante (DH_{S,p}) and la derivada parcial de la entalpía respecto de la presión a entropía constante (DH_{p,S}), expressed as:

dH = DH_{S,p} dS + DH_{p,S} dp

DH_{S,p}
Derivada parcial de la entalpía respecto de la entropía a presión constante
K
8740
DH_{p,S}
Derivada parcial de la entalpía respecto de la presión a entropía constante
m^3
8741
dH
Diferencial de la entalpía
J
5171
dS
Variación de la entropía
J/K
5225
dp
Variación de la presión
Pa
5240
dH = T * dS + V * dp H = U + p * V H =-(d ln( Z )/d beta )+( V / beta )(d ln( Z )/d V ) DH_pS = V DH_Sp = T DT_pS = DV_Sp dH = DH_Sp * dS + DH_pS * dp DH_pS = dH / dp DH_Sp = dH / dS DV_Sp = dV / dS DT_pS = dT / dp betaDH_SpDH_pSDT_pSDV_SpdHUHHSZpTdSdpVV

Dado que la entalpía (H) depende de la entropía (S) y la presión (p), el diferencial de la entalpía (dH) se puede calcular mediante:

dH = \left(\displaystyle\frac{\partial H}{\partial S}\right)_p dS + \left(\displaystyle\frac{\partial H}{\partial p}\right)_S dp



Para simplificar la escritura de esta expresión, se introduce la notación para la derivada de la entalpía (H) respecto a la entropía (S) con la presión (p) fijo como:

DH_{S,p} \equiv \left(\displaystyle\frac{\partial H}{\partial S}\right)_p



y para la derivada de la entalpía (H) respecto a la presión (p) con la entropía (S) fijo como:

DH_{p,S} \equiv \left(\displaystyle\frac{\partial H}{\partial p}\right)_S



por lo que se puede escribir:

dH = DH_{S,p} dS + DH_{p,S} dp

ID:(8186, 0)



Entalpia y ecuación de estado con presión constante

Ecuación

>Top, >Modelo


Comparando el diferencial de la entalpía (dH) resulta que la derivada parcial de la entalpía respecto de la entropía a presión constante (DH_{S,p}) es igual a la temperatura absoluta (T):

DH_{S,p} = T

DH_{S,p}
Derivada parcial de la entalpía respecto de la entropía a presión constante
K
8740
T
Temperatura absoluta
K
5177
dH = T * dS + V * dp H = U + p * V H =-(d ln( Z )/d beta )+( V / beta )(d ln( Z )/d V ) DH_pS = V DH_Sp = T DT_pS = DV_Sp dH = DH_Sp * dS + DH_pS * dp DH_pS = dH / dp DH_Sp = dH / dS DV_Sp = dV / dS DT_pS = dT / dp betaDH_SpDH_pSDT_pSDV_SpdHUHHSZpTdSdpVV

El diferencial de la entalpía (dH) es una función de las variaciones de la variación de la entropía (dS) y la variación de la presión (dp), así como de las pendientes la derivada parcial de la entalpía respecto de la entropía a presión constante (DH_{S,p}) y la derivada parcial de la entalpía respecto de la presión a entropía constante (DH_{p,S}), expresada como:

dH = DH_{S,p} dS + DH_{p,S} dp



Comparando esto con la ecuación de el diferencial de la entalpía (dH):

dH = T dS + V dp



se obtiene que la pendiente de la derivada parcial de la entalpía respecto de la entropía a presión constante (DH_{S,p}) respecto a la variación de la temperatura absoluta (T) es:

DH_{S,p} = T

ID:(3548, 0)



Entalpia y ecuación de estado con entropía constante

Ecuación

>Top, >Modelo


Comparando el diferencial de la entalpía (dH) resulta que la derivada parcial de la entalpía respecto de la presión a entropía constante (DH_{p,S}) es igual a el volumen (V):

DH_{p,S} = V

DH_{p,S}
Derivada parcial de la entalpía respecto de la presión a entropía constante
m^3
8741
V
Volumen
m^3
5226
dH = T * dS + V * dp H = U + p * V H =-(d ln( Z )/d beta )+( V / beta )(d ln( Z )/d V ) DH_pS = V DH_Sp = T DT_pS = DV_Sp dH = DH_Sp * dS + DH_pS * dp DH_pS = dH / dp DH_Sp = dH / dS DV_Sp = dV / dS DT_pS = dT / dp betaDH_SpDH_pSDT_pSDV_SpdHUHHSZpTdSdpVV

El diferencial de la entalpía (dH) es una función de las variaciones de la variación de la entropía (dS) y la variación de la presión (dp), así como de las pendientes la derivada parcial de la entalpía respecto de la entropía a presión constante (DH_{S,p}) y la derivada parcial de la entalpía respecto de la presión a entropía constante (DH_{p,S}), expresada como:

dH = DH_{S,p} dS + DH_{p,S} dp



Comparando esto con la ecuación de el diferencial de la entalpía (dH):

dH = T dS + V dp



se obtiene que la pendiente de la derivada parcial de la entalpía respecto de la presión a entropía constante (DH_{p,S}) respecto a la variación de el volumen (V) es:

DH_{p,S} = V

ID:(3538, 0)



Entalpia con función partición

Ecuación

>Top, >Modelo


La entalpía se logra calcular de la función partición si se recuerda que esta es igual a la energía interna y a la presión por el volumen que con energía interna J, entalpía J, presión Pa y volumen m^3 es:

H = U + p V



Como la energía interna es con igual a

U=-\displaystyle\frac{\partial\ln Z}{\partial\beta}



y con la presión es

\bar{p}=\displaystyle\frac{1}{\beta}\displaystyle\frac{\partial\ln Z}{\partial V}



se tiene que con es

H =-\displaystyle\frac{\partial \ln Z }{\partial \beta }+\displaystyle\frac{ V }{ \beta }\displaystyle\frac{\partial \ln Z }{\partial V }

ID:(3537, 0)



Entalpia y relación de Maxwell

Ecuación

>Top, >Modelo


Con la entropía (S), el volumen (V), la temperatura absoluta (T) y la presión (p) se obtiene una de las llamadas relaciones de Maxwell:

DT_{p,S} = DV_{S,p}

DT_{p,S}
Derivada parcial de la temperatura respecto de la presión a entropía constante
K/Pa
8743
DV_{S,p}
Derivada parcial de la volumen respecto de la entropía a presión constante
K/Pa
8742
dH = T * dS + V * dp H = U + p * V H =-(d ln( Z )/d beta )+( V / beta )(d ln( Z )/d V ) DH_pS = V DH_Sp = T DT_pS = DV_Sp dH = DH_Sp * dS + DH_pS * dp DH_pS = dH / dp DH_Sp = dH / dS DV_Sp = dV / dS DT_pS = dT / dp betaDH_SpDH_pSDT_pSDV_SpdHUHHSZpTdSdpVV

Dado que el diferencial de la entalpía (dH) es un diferencial exacto, debemos notar que la entalpía (H) con respecto a la entropía (S) y la presión (p) debe ser independiente del orden en que se toman las derivadas de la función:

D(DH_{S,p})_{p,S}=D(DH_{p,S})_{S,p}



Utilizando la relación entre la pendiente la derivada parcial de la entalpía respecto de la entropía a presión constante (DH_{S,p}) y la temperatura absoluta (T)

DH_{S,p} = T



y la relación entre la pendiente la derivada parcial de la entalpía respecto de la presión a entropía constante (DH_{p,S}) y el volumen (V)

DH_{p,S} = V



podemos concluir que:

DT_{p,S} = DV_{S,p}

ID:(3555, 0)



Calculo de la derivada parcial de la temperatura en la presión a entropía constante

Ecuación

>Top, >Modelo


La derivada de la temperatura en la presión a entropia constante es

DT_{p,S} =\left(\displaystyle\frac{\partial T }{\partial p }\right)_ S

DT_{p,S}
Derivada parcial de la temperatura respecto de la presión a entropía constante
K/Pa
8743
S
Entropía
J/K
5227
p
Presión
Pa
5224
T
Temperatura absoluta
K
5177
dH = T * dS + V * dp H = U + p * V H =-(d ln( Z )/d beta )+( V / beta )(d ln( Z )/d V ) DH_pS = V DH_Sp = T DT_pS = DV_Sp dH = DH_Sp * dS + DH_pS * dp DH_pS = dH / dp DH_Sp = dH / dS DV_Sp = dV / dS DT_pS = dT / dp betaDH_SpDH_pSDT_pSDV_SpdHUHHSZpTdSdpVV

ID:(12030, 0)



Calculo de la derivada parcial del volumen en la entropia a presión constante

Ecuación

>Top, >Modelo


La derivada el volumen en la entropia a presión constante es

DV_{S,p} =\left(\displaystyle\frac{\partial V }{\partial S }\right)_ p

DV_{S,p}
Derivada parcial de la volumen respecto de la entropía a presión constante
K/Pa
8742
S
Entropía
J/K
5227
p
Presión
Pa
5224
V
Volumen
m^3
5226
dH = T * dS + V * dp H = U + p * V H =-(d ln( Z )/d beta )+( V / beta )(d ln( Z )/d V ) DH_pS = V DH_Sp = T DT_pS = DV_Sp dH = DH_Sp * dS + DH_pS * dp DH_pS = dH / dp DH_Sp = dH / dS DV_Sp = dV / dS DT_pS = dT / dp betaDH_SpDH_pSDT_pSDV_SpdHUHHSZpTdSdpVV

ID:(12029, 0)



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