Entalpía y capacidad calorífica

La entalpía, H, es una función de estado que combina la energía interna de un sistema con presión y volumen.

El cambio en la entalpía es igual al calor absorbido o liberado por el sistema a presión constante.

Consideremos dos cilindros, A y B, que contienen un gas ideal pero bajo condiciones diferentes.

El cilindro A está sellado, por lo que cuando se calienta, todo el calor aplicado aumenta la energía interna del sistema. El cilindro B, por su parte, permite la expansión al calentar y utiliza calor tanto para el trabajo como para aumentar la energía interna del sistema.

Para el cilindro A que opera a volumen constante, la energía interna aumenta con la temperatura. Para el cilindro B, mantenido a presión constante, la energía suministrada equivale al cambio de entalpía, que también aumenta con la temperatura.

Un gráfico de entalpía frente a temperatura muestra que la entalpía de un sistema aumenta a medida que su temperatura sube a presión constante. La pendiente de la tangente a esta curva da la capacidad calorífica a presión constante, C_p.

Del mismo modo, un gráfico de energía interna frente a temperatura muestra que la energía interna aumenta a volumen constante, y la pendiente de su tangente define la capacidad calorífica a volumen constante, C_v.