Entalpie
Entalpia este un concept utilizat în știință și inginerie atunci când este necesar să se calculeze căldura și lucrul. Denumirea provine din cuvântul grecesc "enthalpos" (ενθαλπος), care înseamnă "a pune căldură în". Ideea și cuvântul au fost inventate de omul de știință olandez Heike Kamerlingh Onnes în 1909.
Atunci când o substanță se schimbă la presiune constantă, entalpia indică câtă căldură și cât de mult lucru a fost adăugat sau eliminat din substanță.
Entalpia este similară cu energia, dar nu este același lucru. Atunci când o substanță crește sau se micșorează, energia este consumată sau eliberată. Entalpia ține cont de această energie. Din acest motiv, oamenii de știință calculează adesea variația entalpiei, mai degrabă decât variația energiei.
Se consideră un sistem care conține o cantitate fixă de gaz. Orice energie termică care intră în sistem va:
1) Creșterea energiei interne a gazului
sau
2) Să conducă la efectuarea unor lucrări de extindere a sistemului. Lucrul efectuat este produsul dintre presiuni și volum. Prin urmare, entalpia ia în considerare ambii factori:
Entalpia și reacțiile chimice
Atunci când are loc o reacție chimică, o substanță poate deveni mai caldă sau mai rece. Ca urmare, căldura va curge către sau dinspre lucrurile din jur, până când temperatura sa va fi din nou aceeași. Dacă presiunea rămâne aceeași, această cantitate de căldură indică cât de mult s-a schimbat entalpia.
De exemplu, dacă benzina este arsă în aer liber, aceasta degajă căldură. Dacă presupunem că s-au eliberat 100 de kilojouli de căldură, atunci entalpia benzinei a fost redusă cu 100 de kilojouli. Prin urmare, modificarea entalpiei pentru această reacție a fost ∆H = -100 kJ.
Dacă o reacție chimică degajă căldură (încălzind mediul înconjurător), atunci se spune că entalpia reacției a scăzut. Valoarea lui ∆H este negativă. Acest tip de reacție, ca în exemplul de mai sus, se numește exotermă.
Dacă o reacție chimică absoarbe căldură (răcind mediul înconjurător), atunci entalpia reacției a crescut. Valoarea lui ∆H este pozitivă. Aceasta se numește reacție endotermică.
Pagini conexe
- Potențialul termodinamic
- Entropie
- Energia liberă Gibbs
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este entalpia?
R: Entalpia este un concept utilizat în știință și inginerie pentru a calcula căldura și lucrul într-o substanță.
Î: De unde provine denumirea de "entalpie"?
R: Denumirea "entalpie" provine din cuvântul grecesc "enthalpos" (ενθαλπος), care înseamnă "a pune căldură în".
Î: Cine a inventat ideea și cuvântul "entalpie"?
R: Omul de știință olandez Heike Kamerlingh Onnes a inventat ideea și cuvântul "entalpie" în 1909.
Î: Care este legătura dintre entalpie și energie?
R: Entalpia reprezintă energia utilizată sau eliberată atunci când o substanță crește sau se micșorează, dar nu este același lucru cu energia.
Î: De ce oamenii de știință calculează adesea variația entalpiei și nu variația energiei?
R: Oamenii de știință calculează adesea variația entalpiei deoarece aceasta ia în considerare energia utilizată sau eliberată atunci când o substanță își schimbă dimensiunea.
Î: Ce se întâmplă atunci când energia termică intră într-un sistem care conține o cantitate fixă de gaz?
R: Atunci când energia termică intră într-un sistem care conține o cantitate fixă de gaz, aceasta poate fie să crească energia internă a gazului, fie să ducă la efectuarea unei munci de expansiune a sistemului.
Î: Cum ia în considerare entalpia factorii de presiune și volum?
R: Entalpia ia în considerare factorii de presiune și volum prin luarea în considerare a lucrului efectuat, care este produsul dintre presiuni și volum.
