Termodinámica/1ª lei/Entalpía

No intento de estudar o máis simplemente posíbel as variacións de enerxía dun sistema, mantemos un maximo de parámetros constantes. Por exemplo, execútanse medicións con volume ou con temperatura constantes. Como todos os sistemas en contacto coa atmosfera son evidentemente mantidos a presión constante, os estudos isóbaros son de interese práctico importante.

Transformacións executadas a volume constante :

$\delta w\;=\;-PdV\;=\;0$

$dE\;=\;\delta q$

$\Delta E\;=\;Q_{V}$

o que liga un parámetro mensurábel, $\;Q_{V}$, a mudanza de enerxía do sistema ‘‘‘E ‘‘‘. Ao contrario de ‘‘‘Q ‘‘‘, ‘‘‘Q_V‘‘‘ é unha función de estado.

Transformacións executadas a presión constante :

$\delta w\;=\;-PdV$

$w\;=\;\int _{V{inicial}}^{V{final}}-PV\;=\;-P\int dV\;=\;-P\Delta V\;=\;-P(V_{final}-V_{final})$

$dE\;=\;\delta q\;+\;\delta w$

$\Delta E\;=\;(E_{final}-E_{inicial})\;=\;Q_{p}-P\Delta V$

$Q_{p}\;=\;\Delta E\;+\;P\Delta V\;=\;\Delta (E+PV)$

Defínese unha nova función, ‘‘‘ H ‘‘‘, chamada entalpía por:

$H\;=\;E\;+\;PV$

‘‘‘H ‘‘‘ é unha función de estado, visto que é unha combinación lineal de funcións de estado. O seu diferencial total é entón exacto.

Entón para calquera transformación a presión constante :

$\Delta H\;=\;Q_{p}$

onde$\;Q_{p}$ é un parámetro mensurábel.$\;Q_{p}$ é unha función de estado.

Unha transformación calquera acompañada dunha mudanza de presión provoca xeralmente unha mudanza da entalpía do sistema, mais, neste caso, ‘‘‘H ‘‘‘ non é igual á enerxía trocada entre o sistema e o seu medio ambiente