1.3.1: Calorímetro- Isobárico

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Page ID: 79601

Michael J Blandamer & Joao Carlos R Reis
University of Leicester & Faculdade de Ciencias

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Se diseña un calorímetro isobárico para medir el calor que acompaña el avance de un sistema cerrado del estado (I) al estado (II) a presión constante. [1] De la primera ley se desprende que si sólo se trata de trabajo\(p-\mathrm{V}\) '',

\[\Delta \mathrm{U}=\mathrm{q}-\mathrm{p} \, \Delta \mathrm{V}\]

Por definición, la entalpía\(\mathrm{H}\) de un sistema cerrado viene dada por la ecuación (b);

\[\mathrm{H}=\mathrm{U}+\mathrm{p} \, \mathrm{V}\]

\[\text { Then, } \Delta \mathrm{H}=\Delta \mathrm{U}+\mathrm{p} \, \Delta \mathrm{V}+\Delta \mathrm{p} \, \mathrm{V}\]

De ahí que a partir de las ecuaciones (a) y (c), a presión constante,

\[\Delta \mathrm{H}=\mathrm{q}\]

\[\text { Thus at constant pressure, } \Delta \mathrm{H}=\mathrm{H}(\mathrm{II})-\mathrm{H}(\mathrm{I})=\mathrm{q}\]

De ahí que si registramos el calor (exotérmico o endotérmico) a presión constante tenemos el cambio en la entalpía,\(\Delta \mathrm{H}\). [2] La ecuación (e) resalta la ecuación termodinámica óptima. En un lado de la ecuación se encuentra una propiedad/cambio medido y en el otro lado de la ecuación hay un cambio en una propiedad del sistema que juzgamos que es informativo sobre las propiedades químicas de un sistema; e.g\(\Delta \mathrm{H}\). El problema es que la propiedad derivada no es el cambio real en la energía,\(\Delta \mathrm{U}\).

Notas al pie

[1] W. Zielenkiewicz, J.Therm. Anal.,1988, 33, 7.

[2] Ley de Hess'. Esta ley es consecuencia de la observación de que la entalpía de un sistema cerrado es una variable de estado. \(\Delta \mathrm{H}\)acompañando el cambio del estado I al estado II es independiente del número de estados intermediarios y de la trayectoria general entre los dos estados y la tasa de cambio.

[3] Calorimetría isotérmica

I. Wadso, Chem. Soc. Rev.,1997,26,79.
I. Wadso, en Termodinámica Experimental, Serie de Datos de la IUPAC No. 39; volumen 4, ed. K. N. Marsh y P. A. G. O'Hare, capítulo 12, Blackwell, Oxford,1994.
I. Wadso, en Estudios Térmicos y Energéticos de Sistemas Celulares, ed. A. M. James, Wright, Bristol, 1987, capítulo 3.
J. B. Ott y C. J. Wormwald, en Termodinámica Experimental, 2 Serie de Datos de la IUPAC No. 39; ed. K. N. Marsh y P. A. G. O'Hare, capítulo 8, Blackwell, Oxford,1994.
S. J. Gill, J. Chem.Termodinámica, 1988, 20 ,1361.