Что такое энтальпия? в химии

Определение энтальпии
Энтальпия (H) имеет отношение к термодинамике; это функция состояния при постоянном давлении, используемая в химических и биологических системах. Это означает, что энтальпия зависит только от конечной энергии, давления и объема, а не от пути, пройденного системой для перехода в конечное состояние.

Это изменение внутренней энергии, равное теплопередаче внутри системы. Это связано с законом сохранения энергии.

Формула энтальпии
Это свойство представляет собой сумму внутренней энергии системы и произведение давления на объем.

H = U + pV

H: энтальпия
U: внутренняя энергия системы
p: давление
V: Объем

Вы также можете увидеть pV, выраженное в виде W, известное как работа.

H = U + W

Единицей измерения энтальпии в системе СИ является джоуль (Дж). Однако иногда вы можете увидеть единицы измерения калорий или британские тепловые единицы (BTU).

Температурная зависимость
Фактором, который играет роль при определении энтальпии, даже если он не указан в приведенных выше уравнениях, является температура. Одни и те же реагенты в реакции могут различаться по количеству тепла, которое они могут передавать при разных температурах. Кроме того, разные реагенты могут находиться в разных фазах вещества при разных температурах окружающей среды, что также может играть роль в теплопередаче.

Удельная энтальпия
Удельная энтальпия, h, видна при выполнении вычислений, связанных с балансировкой энергии; это происходит потому, что, рассматривая уравнения балансировки энергии, мы думаем о разнице в энтальпии в двух разных условиях, изменении.

Обычно задается эталонное значение, будь то из таблицы или представленное в задаче word, чтобы оценить разницу энергий в начальном и конечном состояниях системы. Из-за того, что H не может быть определено абсолютно, скорее всего, эталонное состояние будет присвоено как H=0. Например, при рассмотрении воды и водяного пара значение h при 0,1?C и нормальном атмосферном давлении принимается равным 0.

Эндотермический против Экзотермического
Когда процесс является эндотермическим, он поглощает тепло в систему. Это приводит к тому, что значение ?H становится положительным. С другой стороны, когда процесс является экзотермическим, он выделяет тепло в окружающую среду. Помните, что, несмотря на кажущееся изменение энергии, эти реакции, как и все химические реакции, подчиняются закону сохранения энергии.

Энтропия против энтальпии
Со всеми терминами, используемыми в термодинамике, отслеживание их всех может сбить с толку. Энтропия (Ы) - это количество беспорядка и случайности, наблюдаемых в системе. Проще говоря, чем более дезорганизованной становится реакция, тем больше энтропия; например, реакция, переходящая из твердого состояния в жидкое, имеет высокую энтропию, в то время как реакция, переходящая из газа в жидкость, имеет низкую энтропию. Это свойство может быть дополнительно проанализировано с помощью таких тем, как свободная энергия Гиббса.

Применение энтальпии
-что такое энтальпия пример тепла
В реальном мире повсюду происходят химические реакции, и в повседневной жизни можно увидеть различные примеры энтальпии. Одним из примеров являются портативные пакеты для подогрева рук. Эти крошечные пакеты подвергаются реакции окисления железа при постоянном давлении в закрытой системе, поэтому, когда вы разрываете пакет, он быстро и легко нагревается. Это пример экзотермической реакции, поскольку энергия выделяется из системы в виде тепла. Другой пример энтальпии можно увидеть в холодильных компрессорах. Здесь происходит реакция испарения, опять же при точном условии постоянного давления. Энергия используется и поглощается в системе в виде тепла, поскольку химические вещества хладагента испаряются в эндотермическом веществе.