{"id":112,"date":"2020-01-18T23:30:16","date_gmt":"2020-01-18T23:30:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.infoenergias.com\/?p=112"},"modified":"2021-08-31T15:48:46","modified_gmt":"2021-08-31T15:48:46","slug":"energia-libre","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/conceptoabc.com\/energia-libre\/","title":{"rendered":"Energ\u00eda Libre"},"content":{"rendered":"<p>La energ\u00eda libre (Tambi\u00e9n <strong>llamada energ\u00eda libre termodin\u00e1mica<\/strong>), al igual que la energ\u00eda interna, se refiere a un tipo de energ\u00eda que opera a nivel microsc\u00f3pico y que adem\u00e1s, se manifiesta como la <strong>cantidad de trabajo que un sistema puede llevar a cabo<\/strong>. Dicho de manera m\u00e1s sencilla, es aquella parte de la energ\u00eda total de un sistema termodin\u00e1mico capaz de transformarse en otros tipos de energ\u00eda.<\/p>\n<p>En el campo de la f\u00edsica, la qu\u00edmica y la ingenier\u00eda, la energ\u00eda libre termodin\u00e1mica permite estudiar las reacciones f\u00edsico-qu\u00edmicas de los materiales bajo cualquier tipo de condiciones. Claro est\u00e1, para ello se basan en los principios de la termodin\u00e1mica, donde se considera que la energ\u00eda libre es la diferencia resultante entre la <strong>energ\u00eda interna de un cuerpo<\/strong> y <strong>la cantidad de energ\u00eda que no puede utilizar<\/strong> para llevar a cabo trabajo.<\/p>\n<figure id=\"attachment_458\" aria-describedby=\"caption-attachment-458\" style=\"width: 300px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" loading=\"lazy\" class=\"wp-image-458 size-medium\" src=\"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/sol-hidr\u00f3geno-libre-300x200.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"200\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-458\" class=\"wp-caption-text\">El sol<\/figcaption><\/figure>\n<p>A partir de esta premisa, la energ\u00eda libre se ha separado en tres formas distintas conocidas como \u201c<strong>potenciales termodin\u00e1micos<\/strong>\u201d. As\u00ed, los tipos de energ\u00eda libres de la termodin\u00e1mica son la Energ\u00eda interna, la energ\u00eda libre de Gibbs, la energ\u00eda libre de Helmholtz y la entalp\u00eda. Seg\u00fan el Sistema Internacional, <strong>la energ\u00eda libre se mide en unidad de J\/mol<\/strong>.<\/p>\n<p>Se debe tomar en cuenta <strong>que la energ\u00eda libre no se puede apreciar a simple vista<\/strong>, ya que es un fen\u00f3meno termodin\u00e1mico que se manifiesta a escalas microsc\u00f3picas y se estudia a partir de sistemas termodin\u00e1micos. Debido a esto, la verdadera forma de verse en el mundo real es a trav\u00e9s de su conversi\u00f3n en otros tipos de energ\u00eda como la energ\u00eda el\u00e9ctrica, qu\u00edmica, t\u00e9rmica, etc.<\/p>\n<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_24 counter-hierarchy counter-decimal ez-toc-grey\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\">Tabla de contenidos<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" style=\"display: none;\"><i class=\"ez-toc-glyphicon ez-toc-icon-toggle\"><\/i><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class=\"ez-toc-list ez-toc-list-level-1\"><li class=\"ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2\"><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/conceptoabc.com\/energia-libre\/#Potenciales_termodinamicos_de_la_energia_libre\" title=\"Potenciales termodin\u00e1micos de la energ\u00eda libre\">Potenciales termodin\u00e1micos de la energ\u00eda libre<\/a><ul class=\"ez-toc-list-level-3\"><li class=\"ez-toc-heading-level-3\"><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/conceptoabc.com\/energia-libre\/#Energia_interna\" title=\"Energ\u00eda interna\">Energ\u00eda interna<\/a><\/li><li class=\"ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3\"><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/conceptoabc.com\/energia-libre\/#Energia_libre_de_Gibbs\" title=\"Energ\u00eda libre de Gibbs\">Energ\u00eda libre de Gibbs<\/a><\/li><li class=\"ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3\"><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/conceptoabc.com\/energia-libre\/#Energia_libre_de_Helmholtz\" title=\"Energ\u00eda libre de Helmholtz\">Energ\u00eda libre de Helmholtz<\/a><\/li><li class=\"ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3\"><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-5\" href=\"https:\/\/conceptoabc.com\/energia-libre\/#Entalpia\" title=\"Entalp\u00eda\">Entalp\u00eda<\/a><\/li><\/ul><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Potenciales_termodinamicos_de_la_energia_libre\"><\/span>Potenciales termodin\u00e1micos de la energ\u00eda libre<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Como reci\u00e9n explicamos, existen cuatro interpretaciones distintas de la energ\u00eda libre termodin\u00e1mica seg\u00fan los par\u00e1metros utilizados para estudiar un sistema. A continuaci\u00f3n explicamos cada uno de ellos.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Energia_interna\"><\/span>Energ\u00eda interna<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<\/h3>\n<p><img loading=\"lazy\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter wp-image-457 size-full\" src=\"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/ejemplo_1-e1583174329318.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"200\" \/><br \/>\n<strong>La energ\u00eda interna<\/strong>, es un tipo de energ\u00eda libre termodin\u00e1mica que tienen los sistemas sin necesidad de acudir a la energ\u00eda del exterior. Es decir, es la energ\u00eda necesaria para formar un sistema termodin\u00e1mico sin absorber energ\u00eda de su medio inmediato en forma de temperatura o volumen. Usualmente, la energ\u00eda interna <strong>es simbolizada como \u201cU\u201d<\/strong> en la termodin\u00e1mica.<\/p>\n<p>La energ\u00eda interna se calcula por medio de la siguiente expresi\u00f3n matem\u00e1tica:<\/p>\n<p>[latex] \\Delta U = Q \u2013 W [\/latex]<\/p>\n<p><strong>En esta ecuaci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n<ul>\n<li>\u0394U = Energ\u00eda interna<\/li>\n<li>Q = Energ\u00eda que entra al sistema.<\/li>\n<li>W = Energ\u00eda que sale del sistema.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Energia_libre_de_Gibbs\"><\/span>Energ\u00eda libre de Gibbs<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>La <strong>energ\u00eda libre de Gibbs<\/strong> (anteriormente conocida como <strong>energ\u00eda disponible<\/strong>), tambi\u00e9n llamada <strong>entalp\u00eda libre<\/strong>, es el potencial termodin\u00e1mico empleado para describir cu\u00e1l es la cantidad m\u00e1xima de trabajo reversible que puede llevar a cabo un sistema termodin\u00e1mico sometido a presi\u00f3n y temperatura constante.<\/p>\n<p>Explicado de otra manera, se refiere a la cantidad l\u00edmite de trabajo que puede llevar a cabo un sistema termodin\u00e1mico cerrado (un sistema que puede dar y ceder energ\u00eda a su entorno, pero no materia).<\/p>\n<p>La energ\u00eda de Gibbs <strong>se representa simb\u00f3licamente como \u201cG\u201d<\/strong> en la termodin\u00e1mica, se calcula por medio de la siguiente f\u00f3rmula matem\u00e1tica.<\/p>\n<p>[latex] G = H \u2013 T*S [\/latex]<\/p>\n<p><strong>En esta ecuaci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n<ul>\n<li>G = Energ\u00eda libre de Gibbs<\/li>\n<li>H = Entalp\u00eda del Sistema termodin\u00e1mico en estudio.<\/li>\n<li>T = Temperatura absoluta del Sistema termodin\u00e1mico en estudio.<\/li>\n<li>S = Entrop\u00eda final.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Energia_libre_de_Helmholtz\"><\/span>Energ\u00eda libre de Helmholtz<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>La <strong>energ\u00eda libre de Helmholtz<\/strong> (tambi\u00e9n conocida como funci\u00f3n trabajo), es el potencial termodin\u00e1mico utilizado para determinar la cantidad de trabajo que puede llevar a cabo un sistema termodin\u00e1mico bajo condiciones de temperatura y presi\u00f3n constante. A diferencia de la energ\u00eda libre de Gibbs, en este caso no se toma en cuenta el proceso de transformaci\u00f3n del sistema, ya que solo importa el estado inicial y final del sistema.<\/p>\n<p>Este tipo de energ\u00eda suele ayudar a determinar cu\u00e1ndo un sistema lleva a cabo trabajo, ya que cualquier cambio de temperatura significar\u00e1 que parte del trabajo lo ha llevado a cabo el entorno que rodea el sistema termodin\u00e1mico.<\/p>\n<p>La energ\u00eda libre de Helmholtz <strong>se representa con la letra \u201cF\u201d<\/strong> y se calcula mediante la siguiente ecuaci\u00f3n matem\u00e1tica:<\/p>\n<p>[latex] F = U \u2013 T*S [\/latex]<\/p>\n<p><strong>En esta ecuaci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n<ul>\n<li>G = Energ\u00eda libre de Helmholtz.<\/li>\n<li>U = Energ\u00eda interna del Sistema termodin\u00e1mico en estudio.<\/li>\n<li>T = Temperatura absoluta del Sistema termodin\u00e1mico en estudio.<\/li>\n<li>S = Entrop\u00eda final.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Entalpia\"><\/span>Entalp\u00eda<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<\/h3>\n<p><img loading=\"lazy\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter wp-image-455 size-full\" src=\"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/ejemplo_entalpia-e1583174270619.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"200\" \/><br \/>\nLa <strong>entalp\u00eda<\/strong> es un potencial termodin\u00e1mico <strong>representado como \u201cH\u201d<\/strong>, y se define como la cantidad de energ\u00eda que se necesita para crear un sistema termodin\u00e1mico junto al trabajo llevado a cabo para formarlo. Dicho de manera sencilla, es la energ\u00eda que un sistema termodin\u00e1mico cambia con su entorno.<\/p>\n<p>La entalp\u00eda se puede calcular matem\u00e1ticamente a trav\u00e9s de la siguiente ecuaci\u00f3n:<\/p>\n<p>[latex] H = U \u2013 P*V [\/latex]<\/p>\n<p><strong>En esta ecuaci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n<ul>\n<li>H= Entalp\u00eda.<\/li>\n<li>U = Energ\u00eda interna del Sistema termodin\u00e1mico.<\/li>\n<li>P = Presi\u00f3n del Sistema termodin\u00e1mico.<\/li>\n<li>V = Volumen del Sistema termodin\u00e1mico.<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La energ\u00eda libre (Tambi\u00e9n llamada energ\u00eda libre termodin\u00e1mica), al igual que la&hellip;<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":4174,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[6,11],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/112"}],"collection":[{"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=112"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/112\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1299,"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/112\/revisions\/1299"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/media\/4174"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=112"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=112"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=112"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}