CARACTERIZACIÓN DE LAS FUNCIONES TERMODINÁMICAS |
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En este apartado haremos un repaso a las principales funciones termodinámicas asociadas con la energía: Energía interna, Entalpía y Energía libre de Gibbs. Todas ellas son funciones de estado con dimensiones de energía, sin embargo, como veremos, eso no significa que todas ellas representen energía en el sistema. |
INDICE- Primer Principio Termodinámica - Calor a volumen y a presión constantes - Entalpía estándar de reacción - Máquinas térmicas. Ciclo Carnot - Entropía. Segundo Principio Termodinámica - Entropía absoluta. Tercer Principio de la Termodinámica - Espontaneidad reacciones químicas. Entropía - Espontaneidad reacciones químicas. Energía Libre Gibbs |
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ENERGÍA INTERNASegún la IUPAC “la energía interna U es la cantidad cuyo cambio es igual a la suma del calor Q transferido al sistema y el trabajo realizado en él W, cumpliéndose: ∆U = Q + W”. La energía interna es la suma de las energías cinética y potencial de todas las partículas del sistema.
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ENTALPÍASegún la IUPAC "entalpía, H = U + PV es la energía interna de un sistema más el producto de la presión y el volumen. Su cambio en un sistema es igual al calor intercambiado por el sistema a presión constante". De acuerdo con esta definición, la entalpía no siempre representa los cambios de energía que experimenta el sistema. Un ejemplo podría ser el calentamiento de un gas a volumen constante. En este caso sabemos que el calor absorbido por el sistema se emplea en aumentar la energía interna U, cumpliéndose ∆U = Q. Sin embargo, en este caso también se produce un cambio en la entalpía ∆H = ∆U + V∆P > Q. Lo que ocurre es que este cambio de entalpía no se corresponde con ningún cambio energético reconocible en el sistema.Por lo tanto, la entalpía no es energía sino una función de estado que tiene la dimensión de energía.Es más correcto entender que la entalpía es un medio de cálculo utilizado para describir más fácilmente algunos procesos termodinámicos (por ejemplo aquellos que ocurren a P = cte) |
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ENERGÍA LIBRE DE GIBBSSegún IUPAC, "la energía de Gibbs, G = (H − TS), es la entalpía menos el producto de la temperatura termodinámica y la entropía".
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CONCLUSIÓNEntre las funciones termodinámicas analizadas, sólo la Energía Interna puede considerarse como medida de la energía del sistema. Las demás, entalpía y energía libre de Gibbs, son funciones de estado que forman parte de un aparato matemático que contribuye el análisis de los sistemas en condiciones específicas y facilita el cálculo de parámetros como constantes de equilibrio, trabajo útil, etc. Para evitar malentendidos, lo mejor sería evitar el apelativo de energía y denominar a G como función de Gibbs. |