Termoquímica: Calor a volumen constante, a presión constante y relación entre ambos.

-Calor a Volumen constante (Qv):

Definimos calor a volumen constante al intercambio de energía en un recipiente cerrado que no cambia de volumen. Entonces, si ΔV = 0, W = 0, es decir, al ser la variación de volumen igual a cero, W = 0.

Con esto deducimos que Qv = U

-Calor a Presión constante (Qp):

Los procesos químicos ocurren normalmente a presión constante, normalmente la atmosférica.

Al ser p (presión) una constante, W = -p x ΔV

Si ΔV es mayor que 0, el sistema realiza un trabajo hacia el exterior y pierde energía.

ΔU = Qp - p x ΔV

U2 - U1 = Qp - p x (V2 - V1)

Qp + U1 + p x V1 = U2 x p x V2

Siendo U x p x V denominado "Entalpía" (H)

Con lo que queda -> Qp + H1 = H2

Qp = H2 - H1 = ΔH

Relación entre Qp y Qv:

En gases, aplicando la "ecuación de los gases ideales"

p x V = Δn x R x T

Si p y T son constante, la ecuación se cumplirá para los estados final e inicial del sistema:

(p x V1 = n1 x R x T) (p x V2 = n2 x R x T)

Al restar ambas expresiones, se obtiene que:

p x ΔV = Δn x R x T

Al ser ΔH = ΔU + p x ΔV, se cumple que:

ΔH = ΔU + Δn x R x T

En reacciones de sólidos y líquidos apenas hay variación de volumen y presión, por lo que ΔU es similar a ΔH