Енталпија: шта је то, формула, врсте и примери - Абоут-Меанинг.цом

Шта је енталпија?

Енталпија је количина топлоте коју термодинамички систем ослобађа или апсорбује из околине која га окружује када је под сталним притиском, разумевајући под термодинамичким системом било који објекат.

У физици и хемији енталпија је термодинамичка величина чија је мерна јединица Јоулес (Ј) а представљен је словом Х.

Формула за израчунавање енталпије је:

Х = Е + ПВ

Где:

• Х је енталпија.
• Е је енергија термодинамичког система.
• П је притисак термодинамичког система.
• В је јачина звука.

У овој формули је производ притиска помножен са запремином (ПВ) једнак механичком раду који се примењује на систем.

Стога, енталпија је једнака енергији термодинамичког система плус механички рад који се на њега примењује.

Међутим, енталпија система може се мерити само у тренутку када дође до промене енергије. Варијација, представљена знаком Δ, даје нову формулу:

∆Х = ∆Е + П∆В

То значи да је промена енталпије (∆Х) једнака промени енергије (∆Е) плус механички рад који се примењује на систем (П∆В).

Енталпија потиче од грчког ентхалпо, што значи додати или додати топлоту. Термин је први створио холандски физичар Хеике Камерлингх Оннес, добитник Нобелове награде за физику 1913. године.

Врсте енталпије

Постоји неколико врста енталпије у зависности од супстанци и процеса који су укључени. Када процес укључује ослобађање енергије, то је егзотермна реакција, док хватање енергије значи да је ендотермна реакција.

На основу горе наведеног, енталпије су класификоване на:

Енталпија формације

Енергија је потребна за формирање мола супстанце од елемената који је чине. Подсетимо се да је мол јединица мере супстанце еквивалентна 6,023к10²³ атома или молекула.

Пример енталпије формирања је спој кисеоника (О) и водоника (Х) да би се створила вода (Х.₂О), чија је варијација енергије или енталпије (ΔХ) -285.820 КЈ / мол.

Енталпија реакције

То је енергија која се хемијском реакцијом ослобађа под сталним притиском.

Пример енталпије реакције је стварање метана (ЦХ4) из споја угљеника (Ц) и водоника (Х):

Ц + 2Х₂ → ЦХ₄

Такође погледајте Хемијске реакције.

Енталпија решења

Односи се на количину топлоте која се одређује или апсорбује од супстанце када се раствара у воденом раствору.

Пример енталпије решења је оно што се дешава приликом растварања сумпорне киселине (Х₂СВ₄) у води (Х.₂ИЛИ). Количина енергије коју ослобађа киселина је толико велика да је решење које се мора користити уз одређене мере безбедности.

Неутрализациона енталпија

То је енергија која се ухвати или ослободи када се киселина и база мешају, неутралишући једна другу.

Пример енталпије неутрализације то је када мешамо сирћетну киселину (ЦХ₃ЦООХ) са бикарбонатом (НаХЦО₃).

Такође погледајте Киселине и базе.

Енталпија сагоревања

То је енергија која се ослобађа када један мол органске супстанце реагује са кисеоником у ваздуху и ослобађа угљен-диоксид (ЦО_2).

Пример енталпије сагоревања је онај који настаје гасом пропаном (Ц.₃Х.₈), који ослобађа енергију која се користи као домаће гориво:

Ц.₃Х.₈ + 5 О.₂ → 3ЦО₂+ 4Х₂ИЛИ

Бесплатно 2.044 к 10³ КЈ / мол

Промена енталпије (ΔХ) = -2,044к10 3 КЈ / мол

Такође погледајте Сагоревање.

Енталпија распадања

То је количина топлоте или енергије која се ослобађа када се крт супстанце распада на једноставније елементе.

Пример енталпије разградње је када се водоник-пероксид или водоник-пероксид разлажу да би створили воду и кисеоник:

2Х₂ИЛИ₂→ 2Х₂О + О₂

Ослобађа се 96,5КЈ / мол

Промена енталпије (ΔХ) = 96,5КЈ / мол

Енталпија растварања

Односи се на количину топлоте или енергије коју супстанца захвати или одустане када се у раствор дода више воде.

Пример енталпије растварања То је када у воду додамо детерџент у праху.

Такође погледајте Хемијски раствор.

Енталпија промене фазе

Односи се на размену енергије која се дешава када елемент промени стање (чврсто, течно или гасно). У том смислу имамо:

• Фузијска енталпија: промена енталпије при преласку из чврстог у течно стање
• Енталпија сублимације: промена енталпије при преласку из чврстог у гас.
• Енталпија испаравања: прелазак из течности у гас.

Пример енталпије промене фазе То се дешава у воденом циклусу, јер преласком из течног у гасовито или чврсто стање (или било коју од њихових могућих комбинација) вода ослобађа или апсорбује енергију. У овом случају, промена енергије при прелазу воде из течности у гас на 100 ° Ц једнака је 40,66 КЈ / мол.

Такође видети:

• Ендотермна реакција.
• Егзотермна реакција.

Чему служи енталпија

Енталпија се користи за тачно мерење енергетских варијација које се јављају у систему, било у тренутку узимања или испуштања енергије у животну средину.

Енталпија је сложен појам у термодинамици који се ретко користи у свакодневном животу, јер не рачунамо енергију потребну за загревање воде за чај, на пример. Међутим, могуће је разумети како то функционише на свакодневном примеру.

Када прокувамо воду, температура јој се постепено повећава док не достигне тачку кључања (100 ° Ц). У овом случају говоримо о негативној енталпији, јер је термодинамички систем морао да узима енергију из околине да би повећао температуру.

С друге стране, када пустимо да се та иста вода мало прохлади након кључања, њена температура почиње поступно да пада без потребе за спољном интервенцијом. У овом случају то је позитивна енталпија, јер се енергија ослобађа у животну средину.

Енталпија и ентропија

Ентропија је физичка величина која мери количину енергије у систему који није доступан. Израчунавањем ове величине могуће је знати степен нереда или хаоса у структури система.

Однос између енталпије и ентропије дат је равнотежом система. При нижој енталпији (размени енергије) систем тежи равнотежи; али се истовремено повећава ентропија, јер је већа могућност хаоса у систему.

Са своје стране, минимална ентропија подразумева нижи ниво хаоса и стога ће размена енергије (енталпија) бити већа.