Qué es la entalpía
Calienta un gas a presión constante y parte del calor sube la energía interna mientras parte sale como trabajo al expandirse el gas. La cantidad que ata las dos es la entalpía H = U + PV. Una letra recibe el sitio donde el calor se parte en dos caminos.
Mete calor y, como la presión es constante, el gas se expande, así que el calor se parte en una subida de energía interna y trabajo de expansión. El calor no va todo a la temperatura. Así, para subir la temperatura lo mismo, la presión constante, donde el pistón sale y parte del calor se va como trabajo de expansión, cuesta más calor que un tanque cuyo volumen está fijo.
La entalpía es la energía interna más PV. Cambia el volumen y mira crecer la barra, y H = U + PV se acumula como una propiedad del estado, y para un gas ideal la entalpía es función solo de la temperatura. A diferencia del trabajo o el calor, la entalpía queda fijada por el estado de ahora, así que sea cual sea el camino la diferencia de entalpía de dos estados es siempre la misma.
Cambia los dos casos y la separación queda clara. A volumen constante el trabajo es 0, así que el calor que entra es el cambio de energía interna, y a presión constante el calor que entra es el cambio de entalpía entero, así que el calor a presión constante es el cambio de entalpía. Los calores de reacción de un libro de química se escriben sobre todo como entalpía porque el experimento ocurre a presión constante abierto al aire, y el calor intercambiado es el cambio de entalpía.
Ahora un sistema abierto. Para empujar un fluido hacia dentro de la frontera hay que hacer trabajo contra la presión, y empujarlo con el control muestra que este trabajo de flujo es exactamente PV. Cuando el agua se empuja por una tubería o una bomba aspira un fluido, cada trozo de fluido que entra lleva la parte que aparta la presión de delante.
Por qué la entalpía. Compara con el botón y un sistema cerrado basta con la energía interna, pero un flujo que cruza lleva siempre trabajo de flujo PV, y la entalpía que ya sumó esa parte a la energía interna es el lenguaje natural de aparatos de flujo como una bomba, una turbina o una caldera. La lección siguiente pasa al gas ideal. Juzgar un frigorífico o un motor de reacción es al final leer la diferencia de entalpía del fluido que cruza, y el arranque más simple para ese fluido es el gas ideal de la lección siguiente.