Entalpía y capacidad calorífica
Presentación del tema
Me da mucho gusto que sigas interesado en aprender sobre cómo se lleva a cabo la transferencia de energía en los sistemas. En el capítulo anterior se analizó la energía interna, la cual está directamente relacionada la forma como se mueven las moléculas y tiene una característica, es en un proceso a volumen constante. Pero entonces qué sucede cuando la transferencia se lleva a cabo en un sistema donde también existe un cambio de volumen. Aquí es donde nace una nueva propiedad termodinámica, la entalpía. Pero ahora vamos con la siguiente duda, cómo es posible llevar a cabo la medición de la entalpía y la energía interna, ya que no existen los entalpiómetros ni los energía internaómetros.
La parte fundamental de saber cómo medirlo está en saber el significado de cada uno de ellos y sus condiciones. Es por ello que surge entonces un término fundamental para el cálculo de esas dos propiedades de estado, la capacidad calorífica. La comprensión de estos términos es de gran valor para poder entonces calcular el cambio de energía a presión y volumen constante, a través de la entalpía y la energía interna, respectivamente.
Este conocimiento lo adquirirás al desarrollar esta clase digital en la cual te mostrará nuevos términos y modos de poder predecir el cambio de energía que sufre el sistema en ciertas condiciones, que interesante se pone esto 😊.
Objetivo didáctico de la clase
Conocer y comprender el significado de entalpía y aplicación, además de comprender el significado de la capacidad calorífica.
Contenido didáctico
A continuación, se presenta el contenido didáctico de acceso abierto o institucional para profundizar en el tema.
| No. | Nombre del recurso | Sinopsis | Tipo de recurso | Enlace Web |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Entalpía y capacidad calorífica Referencia: Chang R. Fisicoquímica, Tercera edición. | Teoría sobre la deducción de la entalpía y el significado de la capacidad calorífica en procesos a presión y volumen constante | Sección de libro | [Acceder] |
| 2 | Deducción de la entalpía | Deducción del cambio de entalpía en un sistema | Video | [Acceder] |
| 3 | Capacidad calorífica | Describe la formulación matemática | Video | [Acceder] |
Material didáctico complementario
| No. | Nombre del recurso | Sinopsis | Tipo de recurso | Enlace Web |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Entalpía y capacidad calorífica | Material complementario del tema: Levine, I.N. (2004) Fisicoquímica Vol. 1. | Archivo | [Acceder] |
| 2 | Entalpía y capacidad calorífica | Explicación de la deducción de la entalpía y de la capacidad calorífica. | Video | [Acceder] |
| 3 | Capacidad calorífica | Formulación matemática, haciendo una conexión directa con la energía interna y la entalpía. | Video | [Acceder] |
Resumen e ideas relevantes de la clase digital
En esta clase digital se hizo la introducción de una nueva propiedad termodinámica, la entalpía. Esta se deriva directamente de la ecuación de la primera ley de la termodinámica, para un escenario de un proceso a presión constante. La importancia de la entalpía cae en que es una propiedad que se calcula a una condición de proceso que normalmente se tiene la industria, la condición de presión constante. Es por ello que la entalpía es una propiedad que describe diversos procesos, por ejemplo, el incremento de temperatura de un sistema donde no hay cambio de fase el cual se conoce como calor sensible, el calor necesario para llevar a cabo el cambio de fase de un sistema conocido como calor latente, el calor que desprende o absorbe un sistema cuando se lleva a cabo una reacción química, el calor que se absorbe o desprende cuando se realiza una mezcla de dos componentes, etc. todos ellos en un sistema a presión constante.
Para llevar a cabo el cálculo del calor sensible, es necesario conocer la sustancia, la fase en la cual se encuentra y un parámetro que define a ese sistema, en este caso es la capacidad calorífica. La capacidad calorífica, no sólo del tipo de sustancia y la fase, también depende de la condición a la cual se encuentra, por ejemplo, esta puede ser a volumen o presión constante, Cv y Cp, respectivamente. En el caso de la fase líquida y sólida, los valores de Cv y Cp son similares, para el caso de los gases, la relación entre ellos es Cp = Cv+R.