Realmente aprecio la pregunta. Algunos podrían cortar preguntando la diferencia diciendo “Son nombres dados a los términos del lado izquierdo de algunas ecuaciones que experimentan diferentes procesos”. Porque ves que hay más términos como este, por ejemplo, energía de Helmholtz y energía libre de Gibbs.
Entonces, comencemos con lo básico, un sistema. ¿Qué es un sistema? Es el total de las cosas que están bajo consideración. Por ejemplo, una pelota es un sistema cuando hablamos de cuánta energía cinética tiene una pelota.
La siguiente pregunta es: ¿Qué es la energía? Todos leemos que la energía es la capacidad de hacer trabajo. Algo queda fuera de la definición. ¿No es así? No habla sobre qué tipo de trabajo. Y eso es lo que provoca las diferencias en los diferentes términos que obtuvimos como energía térmica, energía cinética y todo.
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Te daré la definición definitiva. Una cierta energía es la capacidad de un sistema para hacer cierto trabajo. Entonces, ahora la energía cinética es la capacidad del sistema para ponerse en movimiento.
De vuelta al sistema. Tomemos un sistema. ¿Qué energía básica tiene? Depende del sistema, ¡verdad! Si es un conjunto de partículas cargadas o partículas con masa, algo así.
Cualquiera sea el tipo, para formar un sistema en una forma dada, necesitamos trabajar contra muchos potenciales o simplemente poner fuerzas. Una vez hecho esto, entonces se dice que tiene algo de energía interna, la energía que tomó para formar su estado actual. O de otra manera, está tratando de estar en algún estado contra muchas fuerzas internas. Esa misma capacidad de permanecer en ese estado es la energía interna.
Digamos que nuestro sistema es un conjunto de partículas. Digamos que estas partículas tienen algún movimiento interno. Todo el movimiento de las partículas contribuirá a su energía interna total. Estas partículas cuando están contenidas en un volumen, es decir, cuando se colocan en una caja de cierto volumen, golpean la pared y se recuperan. De esta manera, ahora están luchando con las paredes. Entonces, como ven esta capacidad de permanecer en un volumen, por supuesto en este caso deducido de la energía interna, se llama TRABAJO. Así que el trabajo es la capacidad del sistema para luchar para salir del volumen. La presión es un nombre dado a la fuerza promedio en el área de la pared, la fuerza de las partículas que rebotan.
Ahora, si deseamos comprimir el volumen, debemos luchar contra las partículas internas. Entonces hacemos el “TRABAJO” en contra. Entonces W = PV, esto simplemente podemos decir capacidad contra presión para permanecer en volumen.
¿Cómo podemos aumentar la energía interna? Calientalo. Calentar significa aumentar el movimiento de la partícula interna. Y el calor es una forma de energía asociada con la capacidad de todo tipo de movimiento, el movimiento vibratorio que se mueve, el movimiento giratorio, el movimiento traslacional muy común.
Entonces, al calentar lo que estamos haciendo es aumentar la “U: energía interna” (a la parte asociada con el movimiento vibratorio y rotacional) o ayudarlo a luchar contra el contenedor, “TRABAJAR W”
Por lo tanto, Q = dU + W, W o simplemente PV. Todos los diferentes signos utilizados en diferentes lugares se deben a la confusión en cosas como si W es un trabajo realizado por el sistema o en el sistema. Supongo que es fácil de entender. Aquí W es el trabajo realizado por el sistema (en paredes, digamos)
Aquí decimos dU no U. Porque el calor dado solo ayuda a aumentar la capacidad. Y que hay muchas otras cosas a las que U debe acreditarse. U, la energía interna es la capacidad de hacer muchas cosas.
Por lo tanto, necesitamos tener un término para la combinación total de su energía interna y la capacidad de trabajar contra la presión. Entonces, sumar ambos nos da H, la entalpía.
es decir, H = U + PV.
Supongo que eso responde a tu pregunta. Como dije, todavía hay términos como F y G. que puedes entender al ver sus expresiones y explicaciones anteriores.
Gracias por A2A.
Si encuentra esta respuesta satisfactoria y está listo para leer más de mis escritos, vaya al sitio de mi blog: Goutham Netha.