¿La definición de calor es diferente para la química y la física?

A veces, las definiciones en los textos introductorios deliberadamente simplifican un poco las cosas. La simplificación no siempre es una mala idea, pero a veces conduce a conceptos erróneos que deben ser desaprendidos en un curso posterior. Y en química, están más preocupados por la enseñanza de la química, menos preocupados por las sutilezas de una definición física exacta que realmente requiere un curso de física más avanzado para apreciar de todos modos.

Dicho esto, no deberías ver una gran diferencia en las definiciones. Pero lo que apreciará después de tomar un curso más avanzado en termodinámica es que una de las principales simplificaciones que hacen los químicos es suponer que todas las reacciones tienen lugar en un vaso abierto a temperatura y presión estándar (STP) a menos que se indique lo contrario. Pero cuando se realiza en un vaso de precipitados abierto, la entalpía es realmente el potencial termodinámico más conveniente de usar, ya que la diferencia de entalpía ES el “calor de reacción” (ya sea positivo o negativo).

Por cierto: a la entalpía a veces también se le llama “contenido de calor”, pero tengo que estar de acuerdo con Kompaneets en que este es un término desafortunado que puede generar confusión innecesaria.

Ahora, la definición que acaba de citar para física parece difícil de evitar que sea circular: ¿”energía térmica”? Pero, ¿qué significa “térmico”? Por qué, de o perteneciente al ‘calor’, por supuesto. Así que acaba de escribir, “calor significa el cambio de energía de o relacionado con el calor”, que es bastante claramente circular. ¿O suponía alguna definición de “energía térmica” que es más específica que eso, como en términos de energía cinética de moléculas en movimiento aleatorio?

Finalmente, creo que obtendrá una mejor respuesta si nos da ejemplos específicos de lo que tiene en mente, por ejemplo, citas de sus textos de física y química que nos muestran cómo definieron el “calor”.

No sé si tu curso de química está siendo descuidado o te has perdido algo, pero hablar / pensar en términos de contenido de calor terminará en pena.

El calor es energía transferida dentro o fuera de un sistema por medios térmicos. Es completamente paralelo al trabajo, que es la energía transferida dentro o fuera de un sistema por medios mecánicos. Pero no hay un “contenido” significativo real de calor o trabajo porque son fungibles. Con un ciclo adecuado, puede continuar agregando trabajo neto y extrayendo el calor neto indefinidamente, o al revés. Un refrigerador es un ejemplo del primero, y un motor térmico es un ejemplo del segundo.

Ahora la entalpía se define específicamente para que tenga la propiedad de que el cambio de entalpía es igual a la cantidad de calor agregado, si la presión es constante . Y la presión constante es una muy buena aproximación para la química realizada en un vaso de precipitados en un banco de laboratorio. Entonces, si ese es el único tipo de química que harás, no dudes en pensar en la entalpía como contenido de calor.

Pero, por supuesto, ocurre mucha química interesante a altas presiones, y en ese caso debes ser más cuidadoso.

Para cualquier ciencia. El calor es energía que se mueve espontáneamente de un cuerpo más caliente a uno más frío debido a la diferencia de temperatura. Una vez que el cuerpo más frío recibe la energía térmica, es solo energía interna. No se puede distinguir de ninguna otra energía que tenga el cuerpo.