Storyboard

La entalpía es la suma de la energía necesaria para crear un sistema, conocida como energía interna, y el trabajo requerido para establecerlo. Generalmente, este trabajo está determinado por el producto de la presión y el volumen del sistema.

>Modelo

ID:(883, 0)

Concepto

La entalpía es una medida de la energía total de un sistema termodinámico. Incluye la energía interna del sistema, que es la energía necesaria para crear el sistema, y la energía necesaria para hacer espacio para él al desplazar su entorno. En otras palabras, la entalpía tiene en cuenta la energía contenida dentro del sistema y la energía requerida para desplazar el entorno circundante para acomodar el sistema.

La entalpía se utiliza para medir el intercambio de calor en procesos que ocurren a presión constante. En tales procesos, el cambio en la entalpía representa directamente el calor añadido o eliminado del sistema. También es esencial para entender la dinámica energética de las reacciones químicas, indicando si una reacción es exotérmica (libera calor) o endotérmica (absorbe calor). La entalpía describe los cambios de energía asociados con las transiciones de fase, como la fusión, la ebullición o la sublimación, con valores específicos como la entalpía de fusión para la fusión.

ID:(15268, 0)

Concepto

La entalpía ($H$) [1] se refiere a la energía contenida en un sistema, que incluye cualquier energía necesaria para crearlo. Está compuesta, por tanto, de la energía interna ($U$) y el trabajo necesario para formar el sistema, que es $pV$ donde la presión ($p$) y el volumen ($V$).

Esta función depende de la entropía ($S$) y la presión ($p$), lo que permite expresarla como $H = H(S,p)$ y satisface la siguiente relación matemática:

Un artículo que se puede considerar como el origen del concepto, aunque no incluye la definición del nombre, es: [1] "Memoir on the Motive Power of Heat, Especially as Regards Steam, and on the Mechanical Equivalent of Heat" (Memoria sobre la potencia motriz del calor, especialmente en relación al vapor, y sobre el equivalente mecánico del calor), escrito por Benoît Paul Émile Clapeyron (1834)

ID:(215, 0)

Concepto

La entalpía ($H$) explica cómo esto se comporta bajo variaciones en la presión ($p$) y la entropía ($S$), lo cual se expresa de la siguiente manera:

Cuando hay una variación en la presión ($p$), se produce una pendiente positiva que es igual a el volumen ($V$).

Cuando hay una variación en la entropía ($S$), se produce una pendiente negativa que es igual a la temperatura absoluta ($T$).

ID:(573, 0)

Condición

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:

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

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:

ID:(571, 0)

Condición

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:

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

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:

ID:(572, 0)

Concepto

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 ($T$)

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 ($V$)

podemos concluir que:

ID:(15744, 0)

Concepto

ID:(15327, 0)