Az entalpia, mi ez, képlet, típusok és példák - Jelentések
Mi az entalpia?
Az entalpia az a hőmennyiség, amelyet egy termodinamikai rendszer felszabadít vagy abszorbeál a körülvevő környezetből, amikor állandó nyomáson van, a termodinamikai rendszer megértve bármilyen tárgyat.
A fizikában és a kémiában az entalpia egy termodinamikus mennyiség, amelynek mértékegysége a Joule (J) és H betű képviseli.
Az entalpia kiszámításának képlete a következő:
- H az entalpia.
- E a termodinamikai rendszer energiája.
- P a termodinamikai rendszer nyomása.
- V a térfogat.
Ebben a képletben a nyomás és a térfogat (PV) szorzatának szorzata megegyezik a rendszerre alkalmazott mechanikai munkával.
Ezért, az entalpia megegyezik a termodinamikai rendszer energiájával és a rá alkalmazott mechanikai munkával.
A rendszer entalpia azonban csak abban a pillanatban mérhető, amikor egy energiaváltozás bekövetkezik. A Δ előjelű variáció új képletet eredményez:
Ez azt jelenti, hogy az entalpia változása (∆H) egyenlő az energia változásával (∆E) plusz a rendszerre alkalmazott mechanikai munkával (P∆V).
Az entalpia a görög enthálpō-ból származik, ami azt jelenti, hogy hőt adunk hozzá. A kifejezést először Heike Kamerlingh Onnes holland fizikus találta ki, aki 1913-ban elnyerte a fizikai Nobel-díjat.
Az entalpia típusai
Az érintett anyagoktól és folyamatoktól függően az entalpia többféle lehet. Amikor a folyamat magában foglalja az energia felszabadulását, ez exoterm reakció, míg az energia megkötése azt jelenti, hogy ez endoterm reakció.
A fentiek alapján az entalpia a következő kategóriába tartozik:
Formáció entalpia
Az az energia szükséges, amely egy anyag móljának kialakításához szükséges az azt alkotó elemekből. Ne feledje, hogy a mól az anyag mértékegysége egyenértékű 6,023x10 23 atomdal vagy molekulával.
Példa a kialakulás entalpiájára az oxigén (O) és a hidrogén (H) egyesülése a víz (H2O) képződéséhez, amelynek energiája vagy entalpiája (ΔH) -285,820 KJ/mol.
A reakció entalpiaja
A kémiai reakcióval állandó nyomás alatt felszabaduló energia.
A reakció entalpia példája a metán (CH4) képződése a szén (C) és a hidrogén (H) egyesüléséből:
Megoldási entalpia
Arra vonatkozik, hogy az anyag vizes oldatban oldva hány anyagot visz át vagy vesz fel.
Példa az oldat entalpiájára Ez történik akkor, amikor a kénsavat (H2SO4) vízben (H2O) oldják. A sav által felszabadított energia mennyisége olyan magas, hogy ez egy megoldás, amelyet bizonyos biztonsági intézkedések mellett kell használni.