Questão 05) Em quais condições podemos ter a igualdade: Q=\Delta H ? Sendo Q= calor e \Delta H= variação da entalpia.

Passo 1

O enunciado pede para identificar em que situações o calor trocado Q em um processo é numericamente igual à variação de entalpia \Delta H. O conteúdo envolve a primeira lei da termodinâmica para sistemas fechados e a definição de entalpia, logo precisaremos usar
  1. A relação entre Q, a variação de energia interna \Delta U e o trabalho W.
  2. A definição de entalpia H = U + PV.

Passo 2

Definimos entalpia como
H = U + PV
e sua variação num processo qualquer é
\Delta H = \Delta U + \Delta(PV).
Em geral \Delta(PV)=P\,\Delta V + V\,\Delta P.

Passo 3

A primeira lei da termodinâmica para um sistema fechado diz
\Delta U = Q - W,
onde W é o trabalho total realizado pelo sistema. Esse trabalho pode incluir trabalho pressão–volume ( W_{PV}) e trabalhos “não-PV” ( W_{\text{outros}}).

Passo 4

Se admitirmos apenas trabalho pressão–volume e nenhum outro tipo de trabalho, então
W = W_{PV} = \int P_{\text{ext}}\,dV.
Em muitos casos de interesse, o processo se dá à pressão constante P_{\text{ext}}=P, de modo que
W_{PV}=P\,\Delta V \quad\text{e}\quad \Delta(PV)=P\,\Delta V+V\,\Delta P = P\,\Delta V.

Passo 5

Substituindo na expressão de \Delta H:
\Delta H = \Delta U + P\,\Delta V.
Como \Delta U = Q - W_{PV} = Q - P\,\Delta V, vem
\Delta H = \bigl(Q - P\,\Delta V\bigr) + P\,\Delta V = Q.

Passo 6

Portanto, a igualdade Q = \Delta H ocorre quando o processo é realizado em pressão constante, o sistema é fechado, há apenas trabalho pressão–volume (sem trabalho de superfície, elétrico etc.) e desprezamos variações de energia cinética e potencial.

Resposta

A igualdade Q=\Delta H vale para processos em sistema fechado, à pressão constante, sem trabalho além do pressão–volume e com variações de energia cinética e potencial desprezíveis.

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