Entalpía

En la termodinámica de reacciones químicas y en los procesos no cíclicos son útiles cuatro cantidades llamadas "potenciales termodinámicos". Estos son la energía interna, la entalpía, la energía libre de Helmholtz y la energía libre de Gibbs. La entalpía se define por:

H = Ei + PV

donde P y V son la presión y el volumen, y Ei es la energía interna. La entalpía es por tanto una variable de estado medible de forma precisa, puesto que se define en función de las otras tres variables de estado medibles de forma precisa. es algo paralelos a la primera ley de temodinamica en un sistema a presion exacta.







#include<iostream>
using namespace std;
 int main()
 {
     printf ("Entalpia -");
 //1) Declaracion:
      int H, Ei, P, V ;
 //2) Asignacion:
      cout<<"ingrese La Energia interna: "; cin>> Ei;
      cout<<"ingrese Presion (Pa): "; cin>> P;
      cout<<"ingrese Volumen (m3): "; cin>> V;
 //3) Proceso:
      H = Ei + P*V ;
 //4) Resultado:
      cout<<"Entalpia: "<<H<<endl ;
     
      system ("pause");
      return 0;
}

Sistemas cerrados

Cuando el sistema cerrado evoluciona del estado inicial A al estado final B pero por un proceso no adiabático, la variación de la Energía debe ser la misma, sin embargo, ahora, el trabajo intercambiado será diferente del trabajo adiabático anterior. La diferencia entre ambos trabajos debe haberse realizado por medio de interacción térmica. Se define entonces la cantidad de energía térmica intercambiada Q (calor) como:

${\displaystyle Q=\Delta U+W\,}$

Siendo U la energía interna, Q el calor y W el trabajo. Por convenio, Q es positivo si va del ambiente al sistema, o negativo en caso contrario y W, es positivo si es realizado porel sistema y negativo si es realizado sobre el sistema. Esta definición suele identificarse con la ley de la conservación de la energía y, a su vez, identifica el calor como una transferencia de energía. Es por ello que la ley de la conservación de la energía se utilice, fundamentalmente por simplicidad, como uno de los enunciados de la primera ley de la termodinámica:

La variación de energía de un sistema termodinámico cerrado es igual a la diferencia entre la cantidad de calor y la cantidad de trabajo intercambiados por el sistema con sus alrededores.

En su forma matemática más sencilla se puede escribir para cualquier sistema cerrado:

${\displaystyle \Delta U=Q-W\,}$

donde:

${\displaystyle \Delta U\,}$ es la variación de energía del sistema,

${\displaystyle Q\,}$ es el calor intercambiado por el sistema a través de unas paredes bien definidas, y

${\displaystyle W\,}$ es el trabajo intercambiado por el sistema a sus alrededores.

#include<iostream>
using namespace std;
 int main()
 {
     printf ("Sistema cerrado: -");
 //1) Declaracion: 
      int Q, Uf, Ui, W ;
 //2) Asignacion:
      cout<<"ingrese La energia interna final: "; cin>> Uf;
      cout<<"ingrese La energia interna inicial: "; cin>> Ui;
      cout<<"ingrese Trabajo: "; cin>> W;
  //3) Proceso:
      Q=(Uf-Ui)+W ;
 //4) Resultado:
      cout<<"Sistema cerrado: "<<Q<<endl ;
     
      system ("pause");
      return 0;
}

El calor

El calor no es una nueva forma de energía, es el nombre dado a una transferencia de energía de tipo especial en el que intervienen gran número de partículas. Se denomina calor a la energía intercambiada entre un sistema y el medio que le rodea debido a los choques entre las moléculas del sistema y el exterior al mismo y siempre que no pueda expresarse macroscópicamente como producto de fuerza por desplazamiento.

Se debe distinguir también entre los conceptos de calor y energía interna de una sustancia. El flujo de calor es una transferencia de energía que se lleva a cabo como consecuencia de las diferencias de temperatura. La energía interna es la energía que tiene una sustancia debido a su temperatura, que es esencialmente a escala microscópica la energía cinética de sus moléculas.

El calor se considera positivo cuando fluye hacia el sistema, cuando incrementa su energía interna. El calor se considera negativo cuando fluye desde el sistema, por lo que disminuye su energía interna.

Cuando una sustancia incrementa su temperatura de T_A a T_B, el calor absorbido se obtiene multiplicando la masa (o el número de moles n) por el calor específico c y por la diferencia de temperatura T_B-T_A.

Q=nc(T_B-T_A)

Cuando no hay intercambio de energía (en forma de calor) entre dos sistemas, decimos que están en equilibrio térmico. Las moléculas individuales pueden intercambiar energía, pero en promedio, la misma cantidad de energía fluye en ambas direcciones, no habiendo intercambio neto. Para que dos sistemas estén en equilibrio térmico deben de estar a la misma temperatura.







#include<iostream>
using namespace std;
 int main()
 {
     printf ("El calor -");
 //1) Declaracion:
      int n, c, Ti, Tf, Q;
 //2) Asignacion:
      cout<<"ingrese masa o # de moles(kg): "; cin>> n;
      cout<<"ingrese calor especifico(J): "; cin>> c;
      cout<<"ingrese temperatura inicial Ti(c°/f°/k°): "; cin>> Ti;
      cout<<"ingrese temperatura final Tf(c°/f°/k°): "; cin>> Tf;
 //3) Proceso:
      Q=n*c*(Tf-Ti) ;
 //4) Resultado:
      cout<<"El calor: "<<Q<<endl ;
     
      system ("pause");
      return 0;
}