La entalpía es una propiedad termodinámica de un sistema. Es la suma de la energía interna agregada al producto de la presión y el volumen del sistema. refleja la capacidad de realizar trabajos no mecánicos y la capacidad de liberar calor .
la entalpía se denota como h ; entalpía específica denotada como h . Las unidades comunes utilizadas para expresar la entalpía son la entalpía joule, caloría o btu (unidad térmica británica) en un proceso de estrangulamiento constante.
El cambio en la entalpía se calcula en lugar de la entalpía, en parte porque la entalpía total de un sistema no se puede medir. sin embargo, es posible medir la diferencia en entalpía entre un estado y otro. El cambio de entalpía puede calcularse en condiciones de presión constante.
fórmulas de entalpía
h = e + pv
donde h es entalpía, e es energía interna del sistema, p es presión y v es volumen
d h = t d s + p d v
¿Cuál es la importancia de la entalpía?
- medir el cambio en la entalpía nos permite determinar si una reacción fue endotérmica (calor absorbido, cambio positivo en la entalpía) o exotérmica (calor liberado, cambio negativo en la entalpía).
- Se utiliza para calcular el calor de reacción de un proceso químico.
- El cambio en la entalpía se utiliza para medir el flujo de calor en calorimetría .
- se mide para evaluar un proceso de estrangulamiento o expansión de joule-thomson.
- La entalpía se usa para calcular la potencia mínima de un compresor.
- El cambio de entalpía ocurre durante un cambio en el estado de la materia.
- Hay muchas otras aplicaciones de entalpía en ingeniería térmica.
ejemplo de cambio en el cálculo de entalpía
puede usar el calor de fusión del hielo y el calor de vaporización del agua para calcular el cambio de entalpía cuando el hielo se derrite en un líquido y el líquido se convierte en vapor.
el calor de fusión del hielo es 333 j / g (es decir, 333 j se absorbe cuando se derrite 1 gramo de hielo). el calor de vaporización del agua líquida a 100 ° C es 2257 j / g.
parte a: calcule el cambio en la entalpía , Δh, para estos dos procesos.
h 2 o (s) → h 2 o (l); Δh =?
h 2 o (l) → h 2 o (g); Δh =?
parte b: usando los valores que calculó, encuentre la cantidad de gramos de hielo que puede derretir usando 0.800 kj de calor.
solución
a. Los calores de fusión y vaporización están en julios, por lo que lo primero que debe hacer es convertir a kilojulios. usando la tabla periódica , sabemos que 1 mol de agua (h 2 o) es 18.02 g. por lo tanto:
fusión Δh = 18.02 gx 333 j / 1 g
fusión Δh = 6.00 x 10 3 j
fusión Δh = 6.00 kj
vaporización Δh = 18.02 gx 2257 j / 1 g
vaporización Δh = 4.07 x 10 4 j
vaporización Δh = 40.7 kj
entonces las reacciones termoquímicas completadas son:
h 2 o (s) → h 2 o (l); Δh = +6.00 kj
h 2 o (l) → h 2o (g); Δh = +40.7 kj
b. ahora sabemos que:
1 mol h 2 o (s) = 18.02 gh 2 o (s) ~ 6.00 kj
usando este factor de conversión:
0.800 kj x 18.02 g de hielo / 6.00 kj = 2.40 g de hielo derretido
responder
a. h 2 o (s) → h 2 o (l); Δh = +6.00 kj
h 2 o (l) → h 2 o (g); Δh = +40.7 kj
si. 2,40 g de hielo derretido