Operaciones Básicas/Balances de energía 3.2

Formas de energía. Definiciones

Energías intrínsecas a la materia

Potencial ( $E_{p}$ ). Debida a un campo gravitatorio.

$E_{p}=m\cdot g\cdot z$

(3.3)

Cinética ( $E_{c}$ ). Debida a la velocidad relativa.

$E_{c}={\frac {1}{2}}\cdot m\cdot v^{2}$

(3.4)

Energía interna (U). Debida a las energías moleculares, atómica y subatómica. Es extensiva y no medible.

$\Delta U=\int _{T_{1}}^{T_{2}}C_{v}\,dT$

(3.5)

Entalpía (H). Debida al contenido calorífico de un sistema.

$\Delta H=\int _{T_{1}}^{T_{2}}C_{p}\,dT$

(3.6)

$H=U+pV$

(3.7)

Las debidas a otros potenciales (eléctrica, etc.), de incidencia poco frecuente en ingeniería química.

Energías de intercambio

Calor (Q). La parte del fujo total de energía a través de un límite del sistema producido por la diferencia de temperatura entre el sistema y sus alrededores.

Trabajo (W). Energía transferida entre el sistema y sus alrededores por medio de una fuerza vectorial que actúa a través de un desplazamiento en los límites del sistema, $W=\int _{}^{}{\vec {F}}\cdot \,d{\vec {l}}$ . En ingeniería química, la compresión-expansión de fluídos:

$W=\int _{V_{1}}^{V_{2}}p\,dV$

(3.8)

Criterio de signos

Variaciones de entalpía

Sistema SIN cambio de fase

Sistema CON cambio de fase

Entalpía de mezclas

Mezclas ideales

Mezclas reales