Entalpía
La entalpía es un concepto que se utiliza en ciencia e ingeniería cuando hay que calcular el calor y el trabajo. El nombre proviene de la palabra griega "enthalpos" (ενθαλπος), que significa "poner calor". La idea y la palabra fueron inventadas por la científica holandesa Heike Kamerlingh Onnes en 1909.
Cuando una sustancia cambia a presión constante, la entalpía indica cuánto calor y trabajo se ha añadido o eliminado de la sustancia.
La entalpía es similar a la energía, pero no es lo mismo. Cuando una sustancia crece o se reduce, se consume o se libera energía. La entalpía da cuenta de esta energía. Por ello, los científicos suelen calcular el cambio de entalpía, en lugar del cambio de energía.
Consideremos un sistema que contiene una cantidad fija de gas. Cualquier energía térmica que entre en el sistema:
1) Aumentar la energía interna del gas
o
2) Que se realice algún trabajo para expandir el sistema. El trabajo realizado es el producto de las presiones y el volumen. Por tanto, la entalpía tiene en cuenta estos dos factores:
Entalpía y reacciones químicas
Cuando se produce una reacción química, una sustancia puede calentarse o enfriarse. Como resultado, el calor fluirá hacia las cosas que la rodean, o desde ellas, hasta que su temperatura vuelva a ser la misma. Si la presión se mantiene igual, esta cantidad de calor indica cuánto ha cambiado la entalpía.
Por ejemplo, si se quema gasolina al aire libre, la gasolina libera calor. Si suponemos que se liberaron 100 kilojulios de calor, entonces la entalpía de la gasolina se redujo en 100 kilojulios. Por lo tanto, el cambio de entalpía para esta reacción fue ∆H = -100 kJ.
Si una reacción química desprende calor (calentando su entorno), se dice que la entalpía de la reacción ha disminuido. El valor de ∆H es negativo. Este tipo de reacción, como el ejemplo anterior, se llama exotérmica.
Si una reacción química absorbe calor (enfriando su entorno), entonces la entalpía de la reacción ha aumentado. El valor de ∆H es positivo. Esto se llama una reacción endotérmica.
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Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la entalpía?
R: La entalpía es un concepto utilizado en ciencia e ingeniería para calcular el calor y el trabajo de una sustancia.
P: ¿De dónde procede el nombre "entalpía"?
R: El nombre "entalpía" procede de la palabra griega "enthalpos" (ενθαλπος), que significa "poner calor".
P: ¿Quién inventó la idea y la palabra "entalpía"?
R: La científica holandesa Heike Kamerlingh Onnes inventó la idea y la palabra "entalpía" en 1909.
P: ¿Cómo se relaciona la entalpía con la energía?
R: La entalpía da cuenta de la energía utilizada o liberada cuando una sustancia crece o decrece, pero no es lo mismo que la energía.
P: ¿Por qué los científicos suelen calcular el cambio en la entalpía en lugar del cambio en la energía?
R: Los científicos suelen calcular el cambio en la entalpía porque tiene en cuenta la energía utilizada o liberada cuando una sustancia cambia de tamaño.
P: ¿Qué ocurre cuando la energía calorífica entra en un sistema que contiene una cantidad fija de gas?
R: Cuando la energía térmica entra en un sistema que contiene una cantidad fija de gas, puede aumentar la energía interna del gas o provocar que se realice algún trabajo para expandir el sistema.
P: ¿Cómo tiene en cuenta la entalpía los factores de presión y volumen?
R: La entalpía tiene en cuenta los factores de presión y volumen considerando el trabajo realizado, que es el producto de la presión y el volumen.
