Дефиниција енталпије из хемије и физике

Ентталпија је термодинамичко својство система. То је збир унутрашње енергије додате производу притиска и запремине система. Одражава способност за обављање немеханичких радова и способност ослобађања топлота.

Енталпија је означена као Х; специфична енталпија означена као х. Уобичајене јединице које се користе за изражавање енталпије су јоуле, калорична или БТУ (Бритисх Тхермал Унит.) Ентхалпија у процесу дрољања је константна.

Промена енталпије израчунава се уместо енталпије, делом и због тога што се тотална енталпија система не може мерити пошто је немогуће знати нулту тачку. Међутим, могуће је измерити разлику енталпије између једног и другог стања. Промјена енталпије може се израчунати под условима константног притиска.

Један пример је ватрогасац који је на мердевинама, али дим је засметао његовом погледу на земљу. Не може да види колико је трака испод њега до земље, али може видети да постоје три траке до прозора, где треба спасити особу. На исти начин, укупна енталпија се не може мерити, али промена енталпије (три степенице).

Х = Е + ПВ

где је Х енталпија, Е је унутрашња енергија система, П је притисак, а В је запремина

д Х = Т д С + П д В

• Мерење промене енталпије омогућава нам да утврдимо да ли је реакција била ендотермична (апсорбована топлота, позитивна промена енталпије) или егзотермична (ослобођена топлота, негативна промена енталпије.)
• Користи се за израчунавање топлоте реакције хемијског процеса.
• Промена енталпије користи се за мерење протока топлоте у калориметрија.
• Мери се за процену процеса дрољања или Јоуле-Тхомсон експанзије.
• Енталпија се користи за израчунавање минималне снаге за компресор.
• Промјена енталпије догађа се током промене стања материје.
• Постоје многе друге примјене енталпије у термичком инжењерству.

Можете користити топлоту фузије леда и топлоту испаравања воде да бисте израчунали промену енталпије када се лед отопи у течност, а течност се претвара у пару.

Тхе топлина фузије леда је 333 Ј / г (што значи да се 333 Ј апсорбује када се растопи 1 грам леда.) Топлина испаравање течне воде на 100 ° Ц је 2257 Ј / г.

Део А: Израчунајте промена енталпије, ΔХ, за ова два процеса.

Х₂О (с) → Х₂О (л); ΔХ =?
Х₂О (л) → Х₂О (г); ΔХ =?
Део Б: Помоћу израчунатих вредности пронађите број грама леда који можете да растопите користећи 0.800 кЈ топлоте.

Решење
А. Топлина фузије и испаравања су у џуловима, тако да прво што треба учинити је претворити у килоџуле. Помоћу Периодни систем, знамо да 1 мол воде (Х)₂О) је 18,02 г. Стога:
фузија ΔХ = 18,02 г к 333 Ј / 1 г
фузија ΔХ = 6,00 к 10³ Ј
фузија ΔХ = 6,00 кЈ
испаравање ΔХ = 18,02 г к 2257 Ј / 1 г
испаравање ΔХ = 4,07 к 10⁴ Ј
испаравање ΔХ = 40,7 кЈ
Дакле, завршене термохемијске реакције су:
Х₂О (с) → Х₂О (л); ΔХ = +6,00 кЈ
Х₂О (л) → Х₂О (г); ΔХ = +40,7 кЈ
Б. Сада знамо да:
1 мол Х₂О (с) = 18,02 г Х₂О (с) ~ 6,00 кЈ
Употреба овог фактора конверзије:
0.800 кЈ к 18.02 г леда / 6.00 кЈ = 2.40 г отопљеног леда

А. Х₂О (с) → Х₂О (л); ΔХ = +6,00 кЈ

Х₂О (л) → Х₂О (г); ΔХ = +40,7 кЈ

Б. Растопљено 2,40 г леда