Cómo medir la entalpía
1) Se toma una masa conocida de compuesto en la copa de platino.Se introduce oxígeno a alta presión en la bomba. Se hace pasar una corriente a través del filamento sumergido en el compuesto. Se produce la combustión del compuesto. Se observa el aumento de la temperatura del agua. A partir de esto, se puede calcular la capacidad calorífica del aparato.
2) Se repite el experimento como en el paso 1. Como la reacción se lleva a cabo en un recipiente cerrado, el calor desprendido es el calor de combustión a volumen constante y, por tanto, es igual al cambio de energía interna.
Tomando el ejemplo del calor de neutralización de un ácido con una base o viceversa, se puede determinar utilizando un calorímetro simple que consiste en una botella de polietileno provista de un corcho con dos agujeros, uno para el termómetro y el otro para el agitador.
3) La solución de HCl que se encuentra en el primer vaso de precipitados se transfiere a la botella de polietileno, e inmediatamente se añade la solución de NaOH que se encuentra en el segundo vaso de precipitados, y se agita para mezclar el HCl y el NaOH.
Calculadora de energía interna
La energía interna implica la energía a escala microscópica. En el caso de un gas ideal monoatómico, se trata sólo de la energía cinética de traslación del movimiento lineal de los átomos del tipo “esfera dura”, y el comportamiento del sistema está bien descrito por la teoría cinética. Sin embargo, en el caso de los gases poliatómicos existe también energía cinética rotacional y vibracional. Además, en los líquidos y los sólidos existe una energía potencial asociada a las fuerzas de atracción intermoleculares. Una visualización simplificada de las contribuciones a la energía interna puede ser útil para entender las transiciones de fase y otros fenómenos que implican energía interna.
La energía interna es la suma de
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La relación entre el cambio de energía de un sistema y el de su entorno viene dada por la primera ley de la termodinámicaLa energía del universo es constante: ΔEuniverso = ΔSistema + ΔEntorno = 0., que establece que la energía del universo es constante. Utilizando la ecuación 18.1, podemos expresar esta ley matemáticamente como sigue:
Cambio de energía interna
Para comprender y realizar cualquier tipo de cálculo termodinámico, primero debemos entender las leyes y conceptos fundamentales de la termodinámica. Por ejemplo, el trabajo y el calor son conceptos interrelacionados. El calor es la transferencia de energía térmica entre dos cuerpos que están a diferentes temperaturas y no es igual a la energía térmica. El trabajo es la fuerza utilizada para transferir energía entre un sistema y su entorno y es necesario para crear calor y transferir energía térmica. Tanto el trabajo como el calor permiten que los sistemas intercambien energía. La relación entre ambos conceptos puede analizarse a través del tema de la Termodinámica, que es el estudio científico de la interacción del calor y otros tipos de energía.
Para entender la relación entre el trabajo y el calor, es necesario comprender un tercer factor de unión: el cambio de energía interna. La energía no puede crearse ni destruirse, pero puede convertirse o transferirse. La energía interna se refiere a toda la energía dentro de un sistema determinado, incluyendo la energía cinética de las moléculas y la energía almacenada en todos los enlaces químicos entre las moléculas. Con las interacciones del calor, el trabajo y la energía interna, hay transferencias y conversiones de energía cada vez que se produce un cambio en un sistema. Sin embargo, durante estas transferencias no se crea ni se pierde energía neta.