กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 17 นาที

เอนทาลปี

เอนทัลปี ( / ˈ ɛ n θ əl p i / ⓘ ) คือผลรวมของ พลังงานภายใน ของ ระบบเทอร์โมไดนามิกส์ และผลคูณของ ความดัน และ ปริมาตร [ 1 ] เอนทัล ปี เป็น ฟังก์ชันสถานะ ใน เทอร์โมไดนามิกส์...

เอนทาลปี

เอนทาลปี
สัญลักษณ์ทั่วไป
ชม
หน่วย SIจูล
ในหน่วยฐาน SIกก.⋅ม. ²⋅วินาที⁻²

เอนทัลปี ( / ˈ ɛ n θ əl p i / ) คือผลรวมของพลังงานภายในของระบบเทอร์โมไดนามิกส์และผลคูณของความดันและปริมาตร [ 1 ] เอนทัล ปีเป็นฟังก์ชันสถานะในเทอร์โมไดนามิกส์ที่ใช้ในการวัดหลายอย่างในระบบเคมี ชีวภาพ และฟิสิกส์ที่ความดันภายนอกคงที่ ซึ่งหาได้ง่ายจากบรรยากาศโดยรอบของโลก พจน์ความดัน-ปริมาตรแสดงถึงงานที่ทำต้านความดันภายนอกคงที่เพื่อสร้างมิติทางกายภาพของระบบจากปริมาตรหนึ่งไปยังปริมาตรสุดท้ายบางค่า(เช่น) กล่าวคือ เพื่อสร้างพื้นที่ให้กับตัวเองโดยการแทนที่สิ่งแวดล้อม [ 2 ] [ 3 ] พจน์ความดัน-ปริมาตรมีค่าน้อยมากสำหรับของแข็งและของเหลวที่สภาวะปกติ และค่อนข้างน้อยสำหรับก๊าซ ดังนั้น เอนทัลปีจึงเป็นตัวแทนของพลังงานในระบบเคมี พลังงานพันธะแลตติซพลังงานการละลายและ "พลังงาน" ทางเคมีอื่นๆ แท้จริงแล้วคือความแตกต่างของเอนทัลปี ในฐานะฟังก์ชันสถานะ เอนทัลปีขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าสุดท้ายของพลังงานภายใน ความดัน และปริมาตรเท่านั้น ไม่ขึ้นอยู่กับเส้นทางที่ใช้เพื่อให้ได้มาซึ่งสิ่งนั้น

ในระบบหน่วยสากล (SI) หน่วยวัดเอนทาลปีคือจูลหน่วยวัดแบบดั้งเดิมอื่นๆ ที่ยังคงใช้กันอยู่ ได้แก่แคลอรีและบริติชเทอร์มอลยูนิต (BTU)

พลังงานความร้อนรวมของระบบไม่สามารถวัดได้โดยตรง เนื่องจากพลังงานภายในประกอบด้วยส่วนประกอบที่ไม่ทราบค่า เข้าถึงได้ยาก หรือไม่เกี่ยวข้องกับปัญหาทางเทอร์โมไดนามิกที่กำลังพิจารณา ในทางปฏิบัติ การเปลี่ยนแปลงของพลังงานความร้อนเป็นรูปแบบที่นิยมใช้สำหรับการวัดที่ความดันคงที่ เพราะช่วยให้การอธิบายการถ่ายโอนพลังงาน ง่ายขึ้น เมื่อไม่มีการถ่ายโอนสสารเข้าหรือออกจากระบบ และไม่มีการทำงานทางไฟฟ้าหรือทางกล (เช่น เพลาคนหรือการสูบน้ำ) ที่ความดันคงที่ การเปลี่ยนแปลงของพลังงาน ความ ร้อนจะเท่ากับพลังงานที่แลกเปลี่ยนกับสิ่งแวดล้อม

ในวิชาเคมี เอนทัลปีมาตรฐานของปฏิกิริยาคือการเปลี่ยนแปลงเอนทัลปีเมื่อสารตั้งต้นในสถานะมาตรฐาน ( p = 1 บาร์ ;โดยปกติT = 298 K ) เปลี่ยนไปเป็นผลิตภัณฑ์ในสถานะมาตรฐาน[ 4 ] ปริมาณนี้คือความร้อนมาตรฐานของปฏิกิริยาที่ความดันและอุณหภูมิคงที่ แต่สามารถวัดได้ด้วย วิธี แคลอริเมตริกแม้ว่าอุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงระหว่างการวัดก็ตาม โดยมีเงื่อนไขว่าความดันและอุณหภูมิเริ่มต้นและสุดท้ายสอดคล้องกับสถานะมาตรฐาน ค่านี้ไม่ขึ้นอยู่กับเส้นทางจากสถานะเริ่มต้นไปยังสถานะสุดท้ายเนื่องจากเอนทัลปีเป็นฟังก์ชัน สถานะ

โดยทั่วไป แล้วค่าเอนทาลปีของสารเคมีจะถูกระบุไว้ที่ความดัน 1 บาร์ (100 kPa) เป็นสถานะมาตรฐาน ค่าเอนทาลปีและการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีสำหรับปฏิกิริยาจะแปรผันตามอุณหภูมิ[ 5 ] แต่โดยทั่วไปตารางจะแสดงค่าความร้อนมาตรฐานของการก่อตัวของสารที่ 25 °C (298 K) สำหรับ กระบวนการดูดความร้อน ( endothermic ) การเปลี่ยนแปลงΔ Hจะมีค่าเป็นบวก สำหรับ กระบวนการคายความร้อน ( exothermic ) จะมีค่าเป็นลบ

เอนทาลปีของก๊าซอุดมคติไม่ขึ้นอยู่กับความดันหรือปริมาตร แต่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเท่านั้น ซึ่งมีความสัมพันธ์กับพลังงานความร้อน ก๊าซจริงที่อุณหภูมิและความดันทั่วไปมักมีพฤติกรรมใกล้เคียงกับข้อนี้ ซึ่งช่วยให้การออกแบบและการวิเคราะห์ทางเทอร์โมไดนามิกในทางปฏิบัติง่ายขึ้น

คำว่า "เอนทัลปี" มาจากคำภาษากรีกenthalpeinซึ่งหมายถึง "การให้ความร้อน" [ 6 ] [ 7 ]

คำนิยาม

เอนทัลปีHของระบบเทอร์โมไดนามิกส์ถูกกำหนดให้เป็นผลรวมของพลังงานภายในและผลคูณของความดันและปริมาตร: [ 1 ] โดยที่Uคือพลังงานภายใน , pคือความดันและVคือปริมาตรของระบบ; บางครั้ง p Vเรียกว่าพลังงานความดัน Ɛ p [ 8 ]

เอนทาลปีเป็นสมบัติแบบปริมาณ (extensive property ) กล่าวคือ เป็นสัดส่วนกับขนาดของระบบ (สำหรับระบบที่เป็นเนื้อเดียวกัน) ส่วนเอนทาลปีจำเพาะh = H / mนั้น อ้างอิงกับหน่วยมวลmของระบบ และเอนทาลปีโมลาร์H m = H / nโดยที่n คือจำนวนโมลสำหรับระบบที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน เอนทาลปีคือผลรวมของเอนทาลปีของระบบย่อยที่เป็นส่วนประกอบ: โดยที่

Hคือเอนทาลปีรวมของระบบย่อยทั้งหมด
kหมายถึงระบบย่อยต่างๆ
H kหมายถึงเอนทาลปีของแต่ละระบบย่อย

ระบบปิดอาจอยู่ในสมดุลทางเทอร์โมไดนามิกในสนามโน้มถ่วง คงที่ ดังนั้นความดันp ของระบบ จึงเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตามระดับความสูงในขณะที่เนื่องจากเงื่อนไขสมดุล อุณหภูมิT ของระบบจึงไม่เปลี่ยนแปลงตามระดับความสูง (ในทำนองเดียวกัน ความหนาแน่น ของพลังงานศักย์โน้มถ่วงของระบบก็เปลี่ยนแปลงตามระดับความสูงด้วย) จากนั้นผลรวมของเอนทาลปีจะกลายเป็นปริพันธ์ : โดยที่

ρ (" โร ") คือความหนาแน่น (มวลต่อหน่วยปริมาตร)
hคือเอนทาลปีจำเพาะ (เอนทาลปีต่อหน่วยมวล)
ρhแทนค่าความหนาแน่นของเอนทาลปี (เอนทาลปีต่อหน่วยปริมาตร)
dVหมายถึง ปริมาตรส่วน เล็กๆ ภายในระบบ ตัวอย่างเช่น ปริมาตรของชั้นแนวนอนที่บางมาก

ดังนั้นปริพันธ์จึงแสดงถึงผลรวมของเอนทาลปีขององค์ประกอบทั้งหมดในปริมาตรนั้น

เอนทาลปีของระบบเอกพันธุ์แบบปิดคือฟังก์ชันพลังงานH ( S , p )โดยมีเอนโทรปีS [ p ]และความดันpเป็นตัวแปรสถานะตามธรรมชาติซึ่งให้ความสัมพันธ์เชิงอนุพันธ์สำหรับdH ในรูปแบบที่ง่าย ที่สุดซึ่งได้มาดังต่อไปนี้ เราเริ่มต้นจากกฎข้อแรกของเทอร์โมไดนามิกส์สำหรับระบบปิดสำหรับกระบวนการอนันต์: โดยที่

δQคือปริมาณความร้อนเล็กน้อยที่เพิ่มเข้าไปในระบบ
δWคือปริมาณงานเล็กน้อยที่ระบบดำเนินการ

ในระบบเอกพันธุ์ซึ่งพิจารณาเฉพาะกระบวนการผันกลับได้ หรือการถ่ายเทความร้อนบริสุทธิ์เท่านั้น กฎข้อที่สองของเทอร์โมไดนามิกส์ให้ค่าδQ = T d Sโดยที่T คืออุณหภูมิสัมบูรณ์และd Sคือการเปลี่ยนแปลงเอนโทร ปีเล็กน้อย Sของระบบ ยิ่งไปกว่านั้น หากมี การทำงาน เพียง pV เท่านั้น δW = p d Vดังนั้น

เมื่อเพิ่มd( pV ) เข้าไป ทั้งสองข้างของนิพจน์นี้จะได้ หรือ ดังนั้น และ สัมประสิทธิ์ของอนุพันธ์ตัวแปรธรรมชาติdSและdpก็คือตัวแปรเดี่ยวTและVนั่นเอง

สำนวนอื่นๆ

การแสดงออกของd H ข้างต้น ในแง่ของเอนโทรปีและความดันอาจไม่คุ้นเคยสำหรับผู้อ่านบางท่าน นอกจากนี้ยังมีการแสดงออกในแง่ของตัวแปรที่วัดได้โดยตรงมากขึ้น เช่น อุณหภูมิและความดัน: [ 9 ] (หน้า 88) [ 10 ] โดยที่C pคือความจุความร้อนที่ความดันคงที่และαคือสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (ลูกบาศก์) :

ด้วยนิพจน์นี้ ในทางทฤษฎีแล้ว เราสามารถหาค่าเอนทาลปีได้ หาก ทราบว่า C, p และ V เป็นฟังก์ชันของpและTอย่างไรก็ตาม นิพจน์นี้ซับซ้อนกว่าเนื่องจากTไม่ใช่ตัวแปรตามธรรมชาติสำหรับเอนทาลปีH

ที่ความดันคงที่ดังนั้นสำหรับก๊าซอุดมคติจะลดลงเหลือรูปแบบนี้แม้ว่ากระบวนการจะเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงความดันก็ตาม เพราะαT = 1 [ หมายเหตุ 1 ]

โดยทั่วไปแล้ว กฎข้อแรกอธิบายถึงพลังงานภายในด้วยพจน์เพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับศักยภาพทางเคมีและจำนวนอนุภาคประเภทต่างๆดังนั้น สมการเชิงอนุพันธ์สำหรับ d H จึงกลายเป็น โดยที่μ iคือศักยภาพทางเคมีต่ออนุภาคสำหรับอนุภาคประเภท  iและN iคือจำนวนอนุภาคดังกล่าว พจน์สุดท้ายสามารถเขียนได้อีกแบบว่าμ i d n i (โดยที่d n i 0คือจำนวนโมลของส่วนประกอบiที่เพิ่มเข้าไปในระบบ และในกรณีนี้μ iคือศักยภาพทางเคมีต่อโมล) หรือμ i d m i (โดยที่d m i คือ มวลของส่วนประกอบiที่เพิ่มเข้าไปในระบบ และในกรณีนี้μ iคือศักยภาพทางเคมีจำเพาะ)

ฟังก์ชันลักษณะเฉพาะและตัวแปรสถานะธรรมชาติ

เอนทัลปีH ( S [ p ], p , { N i })แสดงถึงเทอร์โมไดนามิกส์ของระบบในรูปแบบพลังงานโดยเป็นฟังก์ชันของสถานะ อาร์กิวเมนต์ประกอบด้วยตัวแปรสถานะแบบเข้มข้นหนึ่งตัวและตัวแปรสถานะ แบบขยายหลายตัว ตัวแปรสถานะS [ p ] , pและ{ N i }เรียกว่าตัวแปรสถานะตามธรรมชาติในรูปแบบนี้ เหมาะสำหรับการอธิบายกระบวนการที่ตัวแปรเหล่านี้ถูกกำหนดโดยปัจจัยในสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น เมื่อมวลอากาศเสมือนเคลื่อนที่ไปยังระดับความสูงที่แตกต่างกัน ความดันโดยรอบจะเปลี่ยนแปลง และกระบวนการนี้มักจะรวดเร็วมากจนมีเวลาน้อยเกินไปสำหรับการถ่ายเทความร้อน นี่คือพื้นฐานของการประมาณแบบอะเดียแบติกที่ใช้ในอุตุนิยมวิทยา [ 11 ]

เมื่อเปรียบเทียบกับเอนทาลปี ด้วยข้อโต้แย้งเหล่านี้ ฟังก์ชันลักษณะเฉพาะของสถานะอีกประการหนึ่งของระบบเทอร์โมไดนามิกคือเอนโทรปี ซึ่งเป็นฟังก์ชันS [ p ]( H , p , {N i }) ของรายการตัวแปรสถานะเดียวกัน ยกเว้นว่าเอนโทรปี S [ p ] จะถูกแทนที่ในรายการด้วยเอนทาลปี H มันแสดงถึงการแสดงเอนโทรปีตัวแปรสถานะH , pและ{ N i }กล่าวได้ว่าเป็นตัวแปรสถานะตามธรรมชาติในการแสดงนี้เหมาะสำหรับการอธิบายกระบวนการที่สามารถควบคุมได้จากการทดลอง ตัวอย่างเช่นHและpสามารถควบคุมได้โดยการอนุญาตให้มีการถ่ายเทความร้อน และโดยการเปลี่ยนแปลงเฉพาะความดันภายนอกบนลูกสูบที่กำหนดปริมาตรของระบบ[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

การตีความทางกายภาพ

เทอมUคือพลังงานของระบบ และ เทอม pVสามารถตีความได้ว่าเป็นงานที่จำเป็นในการ "สร้างพื้นที่" ให้กับระบบหากความดันของสิ่งแวดล้อมคงที่ เมื่อระบบ เช่นก๊าซn โมลปริมาตรVที่ความดันpและอุณหภูมิTถูกสร้างขึ้นหรือนำมาสู่สถานะปัจจุบันจากศูนย์สัมบูรณ์จะต้องป้อนพลังงานเท่ากับพลังงานภายในUบวกpVโดยที่pVคืองานที่ทำในการผลักดันต้านความดันแวดล้อม (ความดันบรรยากาศ)

ในฟิสิกส์และกลศาสตร์เชิงสถิติการศึกษาคุณสมบัติภายในของระบบปริมาตรคงที่อาจน่าสนใจกว่า ดังนั้นจึงมีการใช้พลังงานภายใน[ 15 ] [ 16 ] ในทางเคมีการทดลองมักจะดำเนินการที่ความดันบรรยากาศ คงที่ และงานความดัน-ปริมาตรแสดงถึงการแลกเปลี่ยนพลังงานเล็กน้อยที่กำหนดไว้อย่างดีกับบรรยากาศ ดังนั้นΔ Hจึงเป็นนิพจน์ที่เหมาะสมสำหรับความร้อนของปฏิกิริยาสำหรับเครื่องยนต์ความร้อนการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีหลังจากรอบสมบูรณ์จะเท่ากับศูนย์ เนื่องจากสถานะสุดท้ายและสถานะเริ่มต้นเท่ากัน

ความสัมพันธ์กับความร้อน

เพื่อที่จะอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างการเพิ่มขึ้นของเอนทาลปีและการจ่ายความร้อน เราจะกลับไปที่กฎข้อแรกสำหรับระบบปิด โดยใช้ข้อกำหนดเรื่องเครื่องหมายทางฟิสิกส์: d U = δQδWโดยที่ความร้อนδQมาจากการนำความร้อน การแผ่รังสี และความร้อนจูลเราจะนำไปใช้กับกรณีพิเศษที่มีความดันคงที่ที่พื้นผิว ในกรณีนี้ งานจะกำหนดโดยp d V (โดยที่pคือความดันที่พื้นผิว และd Vคือการเพิ่มขึ้นของปริมาตรของระบบ) กรณีของการปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าในระยะไกลจำเป็นต้องมีตัวแปรสถานะเพิ่มเติมในการกำหนดสูตร และจะไม่นำมาพิจารณาในที่นี้ ในกรณีนี้ กฎข้อแรกจะเป็นดังนี้: ทีนี้ ดังนั้น

หากระบบอยู่ภายใต้ความดันคงที่d p = 0และด้วยเหตุนี้ การเพิ่มขึ้นของเอนทาลปีของระบบจึงเท่ากับความร้อนที่เพิ่มเข้าไป: นี่คือเหตุผลที่คำว่า "ปริมาณความร้อน" ซึ่งปัจจุบันเลิก ใช้แล้ว ถูกนำมาใช้แทนเอนทาลปีในศตวรรษที่ 19

แอปพลิเคชัน

ในทางเทอร์โมไดนามิกส์ เราสามารถคำนวณเอนทาลปีได้โดยการพิจารณาข้อกำหนดในการสร้างระบบจาก "ความว่างเปล่า" โดยงานเชิงกลที่ต้องการ ( pV )จะแตกต่างกันไปตามเงื่อนไขที่เกิดขึ้นระหว่างการสร้างระบบทางเทอร์โมไดนามิกส์

จำเป็นต้องมีการให้ พลังงานเพื่อกำจัดอนุภาคออกจากสิ่งแวดล้อมเพื่อสร้างพื้นที่สำหรับการสร้างระบบ โดยสมมติว่าความดันpยังคงที่ นี่คือ เทอม pVพลังงานที่ให้ไปนั้นต้องทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายในUซึ่งรวมถึงพลังงานกระตุ้นพลังงานไอออนไนเซชัน พลังงานการผสม พลังงานการระเหย พลังงานพันธะเคมี และอื่นๆ ทั้งหมดนี้รวมกันเป็นค่าการเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีU + pVสำหรับระบบที่ความดันคงที่ โดยไม่มีงานภายนอกใดๆ นอกเหนือจาก งาน pVค่าการเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีคือความร้อนที่ระบบได้รับ

สำหรับระบบที่เรียบง่ายซึ่งมีจำนวนอนุภาคคงที่ที่ความดันคงที่ ความแตกต่างของเอนทาลปีคือปริมาณพลังงานความร้อนสูงสุดที่สามารถหาได้จากกระบวนการเทอร์โมไดนามิกแบบความดันคงที่[ 17 ]

ความร้อนของปฏิกิริยา

ไม่สามารถวัดเอนทาลปีรวมของระบบได้โดยตรง จึงต้องวัด การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของระบบแทน การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีนิยามโดยสมการต่อไปนี้:

ที่ไหน

  • ΔHคือ "การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปี"
  • H fคือเอนทาลปีสุดท้ายของระบบ (ในปฏิกิริยาเคมี คือเอนทาลปีของผลิตภัณฑ์หรือระบบที่อยู่ในสภาวะสมดุล)
  • Hi คือเอนทาลปีเริ่มต้นของระบบ (ในปฏิกิริยาเคมี คือเอนทาลปีของสารตั้งต้น)

สำหรับปฏิกิริยาคายความร้อน ที่ ความดันคงที่การเปลี่ยนแปลงเอนทัลปีของระบบΔHจะเป็นลบเนื่องจากผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยามีเอนทัลปีน้อยกว่าสารตั้งต้น และเท่ากับความร้อนที่ปล่อยออกมาในปฏิกิริยาหากไม่มีการทำงานทางไฟฟ้าหรือทางกล กล่าวอีกนัยหนึ่ง การลดลงโดยรวมของเอนทัลปีเกิดขึ้นจากการสร้างความร้อน[ 18 ] ใน ทางกลับกัน สำหรับปฏิกิริยาดูด ความร้อนที่ความดันคง ที่ ΔHจะเป็นบวกและเท่ากับความร้อนที่ถูกดูดซับในปฏิกิริยา

จากนิยามของเอนทัลปีเป็นH = U + pVการเปลี่ยนแปลงเอนทัลปีที่ความดันคงที่คือΔ H = Δ U + p Δ Vอย่างไรก็ตามสำหรับปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่ เทอมงานp Δ Vมีขนาดเล็กกว่าการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายใน Δ U มากซึ่งมีค่าประมาณเท่ากับΔ Hตัวอย่างเช่น สำหรับการเผาไหม้ของคาร์บอนมอนอกไซด์2 CO(g) + O 2 (g) → 2 CO 2 (g) Δ H = −566.0 kJและΔ U = −563.5 kJ [ 19 ] เนื่องจากความแตกต่างมีขนาดเล็กมาก เอนทัลปีของปฏิกิริยาจึงมักถูกอธิบายว่าเป็นพลังงานปฏิกิริยาและ วิเคราะห์ ในแง่ของพลังงานพันธะ

เอนทาลปีจำเพาะ

เอนทาลปีจำเพาะของระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันถูกกำหนดโดยh = H / mโดยที่mคือมวลของระบบหน่วย SI ของมัน คือจูลต่อกิโลกรัม สามารถแสดงในปริมาณจำเพาะอื่นได้โดยh = u + pvโดยที่uคือพลังงานภายในจำเพาะpคือความดัน และvคือปริมาตรจำเพาะซึ่งเท่ากับ1/ ρโดยที่ρคือความ หนาแน่น

การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปี

การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปี หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่สังเกตได้ในองค์ประกอบของระบบทางเทอร์โมไดนามิกเมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงหรือปฏิกิริยาเคมี มันคือความแตกต่างระหว่างเอนทาลปีหลังจากกระบวนการเสร็จสมบูรณ์แล้ว นั่นคือเอนทาลปีของผลิตภัณฑ์โดยสมมติว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ และเอนทาลปีเริ่มต้นของระบบ นั่นคือสารตั้งต้น กระบวนการเหล่านี้ระบุได้เฉพาะสถานะเริ่มต้นและสถานะสุดท้ายเท่านั้น ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีสำหรับกระบวนการย้อนกลับจึงเป็นค่าลบของการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีสำหรับกระบวนการไปข้างหน้า

การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีมาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปคือเอนทาลปีของการเกิดสารประกอบซึ่งได้มีการกำหนดค่าไว้สำหรับสารจำนวนมาก การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีนั้นมักถูกวัดและรวบรวมไว้ในหนังสืออ้างอิงทางเคมีและฟิสิกส์ เช่นCRC Handbook of Chemistry and Physicsต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีที่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปในอุณหพลศาสตร์

เมื่อใช้ในบริบทที่เป็นที่ยอมรับเหล่านี้ โดยปกติแล้วจะละคำว่า " การเปลี่ยนแปลง " ออกไป และเรียกคุณสมบัตินั้นว่า"เอนทาลปีของกระบวนการ"เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้มักใช้เป็นค่าอ้างอิง จึงเป็นเรื่องปกติที่จะอ้างถึงค่าเหล่านี้สำหรับชุดพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อมที่เป็นมาตรฐาน หรือสภาวะมาตรฐานซึ่งรวมถึง:

  • ความดัน 1 บรรยากาศ (1 atm = 1013.25 hPa) หรือ 1 บาร์
  • อุณหภูมิ25 °C = 298.15 K
  • ความเข้มข้น 1.0  Mเมื่อธาตุหรือสารประกอบนั้นอยู่ในสารละลาย
  • ธาตุหรือสารประกอบในสถานะทางกายภาพปกติ กล่าวคือสถานะมาตรฐาน

สำหรับค่ามาตรฐานดังกล่าว ชื่อของเอนทาลปีมักจะมีคำว่า " มาตรฐาน"นำ หน้า เช่นเอนทาลปีมาตรฐานของการก่อตัว

คุณสมบัติทางเคมี

เอนทาลปีของปฏิกิริยาหมายถึง การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่สังเกตได้ในองค์ประกอบของระบบทางเทอร์โมไดนามิก เมื่อสารหนึ่งโมลทำปฏิกิริยาอย่างสมบูรณ์

เอนทาลปีของการเกิดสารประกอบหมายถึง การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่สังเกตได้ในองค์ประกอบของระบบทางเทอร์โมไดนามิก เมื่อสารประกอบหนึ่งโมลเกิดขึ้นจากสารตั้งต้นพื้นฐาน

เอนทาลปีของการเผาไหม้หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่สังเกตได้ในองค์ประกอบของระบบทางเทอร์โมไดนามิก เมื่อสารหนึ่งโมลเผาไหม้อย่างสมบูรณ์กับออกซิเจน

เอนทาลปีของการไฮโดรจีเนชันหมายถึง การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่สังเกตได้ในองค์ประกอบของระบบทางเทอร์โมไดนามิก เมื่อสารประกอบไม่อิ่มตัว 1 โมล ทำปฏิกิริยาอย่างสมบูรณ์กับไฮโดรเจนส่วนเกิน เพื่อสร้างสารประกอบ อิ่มตัว

เอนทาลปีของการแตกตัวเป็นอะตอม หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่จำเป็นในการแยกสารหนึ่งโมลออกเป็นอะตอม องค์ประกอบ อย่างสมบูรณ์

เอนทาลปีของการทำให้เป็นกลาง หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่สังเกตได้ในองค์ประกอบของระบบทางเทอร์โมไดนามิก เมื่อน้ำหนึ่งโมลเกิดขึ้นจากการทำปฏิกิริยาระหว่างกรดและเบส

เอนทาลปี มาตรฐานของการละลายหมายถึง การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่สังเกตได้ในองค์ประกอบของระบบทางเทอร์โมไดนามิก เมื่อตัวถูกละลาย 1 โมลละลายอย่างสมบูรณ์ในตัวทำละลายส่วนเกิน จนสารละลายมีความเจือจางอนันต์

เอนทาลปีมาตรฐานของการเสียสภาพหมายถึง การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีที่จำเป็นในการทำให้สารประกอบหนึ่งโมลเสียสภาพ

เอนทาลปีของการไฮเดรชั่น หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่เกิดขึ้นเมื่อไอออนในสถานะก๊าซ 1 โมล ละลายในน้ำอย่างสมบูรณ์ เกิดเป็นไอออนในสถานะของเหลว 1 โมล

คุณสมบัติทางกายภาพ

เอนทาลปีของการหลอมเหลวหมายถึง การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่จำเป็นในการเปลี่ยนสถานะของสาร 1 โมล จากของแข็งเป็นของเหลวอย่างสมบูรณ์

เอนทาลปีของการระเหยหมายถึง การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่จำเป็นในการเปลี่ยนสถานะของสาร 1 โมล จากของเหลวเป็นแก๊สอย่างสมบูรณ์

เอนทาลปีของการระเหิดหมายถึง การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่จำเป็นในการเปลี่ยนสถานะของสาร 1 โมล จากของแข็งเป็นแก๊สอย่างสมบูรณ์

เอนทาลปีของแลตติสหมายถึง พลังงานที่จำเป็นในการแยกสารประกอบไอออนิก 1 โมล ออกเป็นไอออนในสถานะแก๊สที่แยกจากกันในระยะอนันต์ (หมายความว่าไม่มีแรงดึงดูดระหว่างกัน)

เอนทาลปีของการผสมหมายถึง การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีเมื่อสารเคมีสองชนิด (ที่ไม่ทำปฏิกิริยากัน) ผสมกัน

ระบบเปิด

ในระบบเปิดทางเทอร์โมไดนามิกส์ มวล (ของสาร) สามารถไหลเข้าและออกจากขอบเขตของระบบได้ กฎข้อแรกของเทอร์โมไดนามิกส์สำหรับระบบเปิดกล่าวว่า: การเพิ่มขึ้นของพลังงานภายในของระบบเท่ากับปริมาณพลังงานที่เพิ่มเข้าไปในระบบโดยมวลที่ไหลเข้าและโดยการให้ความร้อน ลบด้วยปริมาณพลังงานที่สูญเสียไปโดยมวลที่ไหลออกและในรูปของงานที่ระบบทำ: โดยที่U <sub>in </sub> คือพลังงานภายในเฉลี่ยที่เข้าสู่ระบบ และU <sub>out</sub>คือพลังงานภายในเฉลี่ยที่ออกจากระบบ

ในระหว่าง การทำงาน ที่คงที่และต่อเนื่องสมดุลพลังงานที่ใช้กับระบบเปิดจะเทียบเท่ากับงานที่เพลาทำโดยระบบนั้นเท่ากับความร้อนที่เพิ่มเข้ามาบวกกับเอนทาลปีสุทธิที่เพิ่มเข้ามา

บริเวณของพื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยขอบเขตของระบบเปิดมักเรียกว่าปริมาตรควบคุมและอาจตรงหรือไม่ตรงกับผนังทางกายภาพก็ได้ หากเราเลือกรูปร่างของปริมาตรควบคุมให้การไหลเข้าหรือออกทั้งหมดเกิดขึ้นตั้งฉากกับพื้นผิวของมัน การไหลของมวลเข้าสู่ระบบจะทำงานราวกับว่าเป็นลูกสูบของของเหลวที่ดันมวลเข้าสู่ระบบ และระบบจะทำงานต่อการไหลของมวลออกราวกับว่ากำลังขับเคลื่อนลูกสูบของของเหลว ดังนั้นจึงมีการทำงานสองประเภท ได้แก่งานการไหลที่อธิบายไว้ข้างต้น ซึ่งกระทำต่อของเหลว (มักเรียกว่างานpV ) และงานเชิงกล ( งานเพลา ) ซึ่งอาจกระทำต่ออุปกรณ์เชิงกลบางอย่าง เช่น กังหันหรือปั๊ม

งานทั้งสองประเภทนี้แสดงอยู่ในสมการ เมื่อแทนค่าปริมาตรควบคุม (cv) ลงในสมการข้างต้น จะได้

นิยามของเอนทาลปีHทำให้เราสามารถใช้ศักยภาพทางเทอร์โมไดนามิก นี้ เพื่ออธิบายทั้งพลังงานภายในและ งาน pVในของเหลวสำหรับระบบเปิดได้:

ถ้าเราอนุญาตให้ขอบเขตของระบบเคลื่อนที่ได้ (เช่น เนื่องจากการเคลื่อนที่ของลูกสูบ) เราจะได้รูปแบบทั่วไปของกฎข้อแรกสำหรับระบบเปิด[ 20 ] ในแง่ของอนุพันธ์เทียบกับเวลา โดยใช้สัญกรณ์จุดของนิวตันสำหรับอนุพันธ์เทียบกับเวลา จะอ่านได้ว่า: โดยมีผลรวมเหนือตำแหน่งต่างๆkที่มีการจ่ายความร้อน มวลไหลเข้าสู่ระบบ และขอบเขตกำลังเคลื่อนที่.ชมเทอม kแทนการไหลของเอนทาลปี ซึ่งสามารถเขียนได้เป็น โดยที่ คือการไหลของมวล และคือการไหลของโมล ณ ตำแหน่ง kตามลำดับ เทอม d V k /d tแทนอัตราการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรของระบบ ณ ตำแหน่ง kซึ่งส่งผลให้เกิด กำลัง pVที่ระบบกระทำ พารามิเตอร์ Pแทนกำลังในรูปแบบอื่นๆ ที่ระบบกระทำ เช่น กำลังเพลา แต่ก็อาจเป็นกำลังไฟฟ้าที่ผลิตโดยโรงไฟฟ้าก็ได้

โปรดทราบว่านิพจน์ก่อนหน้านี้จะเป็นจริงก็ต่อเมื่ออัตราการไหลของพลังงานจลน์ถูกอนุรักษ์ไว้ระหว่างทางเข้าและทางออกของระบบ มิฉะนั้นจะต้องนำไปรวมไว้ในสมดุลของเอนทาลปี ในระหว่าง การทำงาน ที่สภาวะคงที่ของอุปกรณ์ (เช่นกังหันปั๊มหรือเครื่องยนต์ ) ค่าเฉลี่ยd U /d tอาจกำหนดให้เท่ากับศูนย์ ซึ่งจะได้นิพจน์ที่มีประโยชน์สำหรับการสร้างพลังงานเฉลี่ยสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้ในกรณีที่ไม่มีปฏิกิริยาเคมี โดยที่วงเล็บเหลี่ยมแสดงถึงค่าเฉลี่ยตามเวลา ความสำคัญทางเทคนิคของเอนทาลปีเกี่ยวข้องโดยตรงกับการปรากฏอยู่ในกฎข้อแรกสำหรับระบบเปิด ดังที่ได้กำหนดไว้ข้างต้น

แผนภาพ

แผนภาพ Tsของไนโตรเจน [ 21 ]เส้นโค้งสีแดงทางด้านซ้ายคือเส้นโค้งการหลอมเหลว โดมสีแดงแสดงถึงบริเวณสองเฟส โดยด้านเอนโทรปีต่ำเป็นของเหลวอิ่มตัว และด้านเอนโทรปีสูงเป็นก๊าซอิ่มตัว เส้นโค้งสีดำแสดง ความสัมพันธ์ Tsตามเส้นไอโซบาร์ ความดันแสดงเป็นบาร์ เส้นโค้งสีน้ำเงินคือเส้นไอเซนทัลป์ (เส้นโค้งของเอนทัลปีคงที่) ค่าต่างๆ แสดงเป็นสีน้ำเงินใน กิโลจูล /กก.ประเด็นเฉพาะต่างๆ  เช่น . ข.เป็นต้น จะกล่าวถึงในเนื้อหาหลัก

ค่าเอนทาลปีของสารสำคัญสามารถหาได้โดยใช้ซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์ ในทางปฏิบัติ คุณสมบัติของวัสดุที่เกี่ยวข้องเกือบทั้งหมดสามารถหาได้ทั้งในรูปแบบตารางหรือกราฟ มีแผนภาพหลายประเภท เช่น แผนภาพ hTซึ่งแสดงค่าเอนทาลปีจำเพาะเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิสำหรับความดันต่างๆ และ แผนภาพ hpซึ่งแสดงค่าhเป็นฟังก์ชันของpสำหรับ ค่า T ต่างๆ หนึ่งในแผนภาพที่ใช้กันทั่วไปคือ แผนภาพอุณหภูมิ–เอนโทรปีจำเพาะ ( แผนภาพ Ts ) แผนภาพนี้แสดงเส้นโค้งการหลอมเหลว ค่าของของเหลวและไออิ่มตัว พร้อมกับเส้นไอโซบาร์และเส้นไอเซนทาลปี แผนภาพเหล่านี้เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในมือของวิศวกรความร้อน

แอปพลิเคชันพื้นฐานบางอย่าง

จุดต่างๆ  ตั้งแต่a ถึง hในรูป มีบทบาทสำคัญในการอภิปรายในส่วนนี้

จุด ทีพีชม.
หน่วยเคบาร์ กิโลจูล / กก. เค กิโลจูล / กก.
เอ30016.85461
38026.85530
ซี3002005.16430
27016.79430
อี108133.55100
เอฟ77.213.75100
จี77.212.8328
ชม.77.215.41230

จุด  eและgเป็นของเหลวอิ่มตัว และจุด  hเป็นก๊าซอิ่มตัว

การควบคุมปริมาณ

แผนภาพแสดงการลดความดันในสภาวะคงที่ ของเหลวเข้าสู่ระบบ (สี่เหลี่ยมผืนผ้าเส้นประ) ที่จุด 1 และออกจากระบบที่จุด 2 อัตราการไหลของมวลคือ

หนึ่งในตัวอย่างการประยุกต์ใช้แนวคิดเรื่องเอนทาลปีอย่างง่าย ๆ คือกระบวนการที่เรียกว่า การลดความดัน หรือที่รู้จักกันในชื่อการขยายตัวแบบจูล-ทอมสันกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการไหลแบบอะเดียแบติกอย่างต่อเนื่องของของเหลวผ่านสิ่งกีดขวางการไหล (วาล์ว ปลั๊กที่มีรูพรุน หรือสิ่งกีดขวางการไหลประเภทอื่น ๆ) ดังแสดงในรูป กระบวนการนี้มีความสำคัญมาก เนื่องจากเป็นหัวใจสำคัญของตู้เย็น ในครัวเรือน ซึ่งเป็นสาเหตุของการลดลงของอุณหภูมิระหว่างอุณหภูมิแวดล้อมและอุณหภูมิภายในตู้เย็น นอกจากนี้ยังเป็นขั้นตอนสุดท้ายใน เครื่องทำของเหลว หลายประเภท อีก ด้วย

สำหรับสภาวะการไหลคงที่ เอนทาลปีของระบบ (สี่เหลี่ยมผืนผ้าเส้นประ) จะต้องคงที่ ดังนั้น

เนื่องจากอัตราการไหลของมวลคงที่ ดังนั้นค่าเอนทาลปีจำเพาะที่ทั้งสองด้านของสิ่งกีดขวางการไหลจึงเท่ากัน:

กล่าวคือ เอนทาลปีต่อหน่วยมวลไม่เปลี่ยนแปลงในระหว่างการลดความดัน ผลที่ตามมาของความสัมพันธ์นี้สามารถแสดงให้เห็นได้โดยใช้ แผนภาพ T − sด้านบน

ตัวอย่างที่ 1

จุด  cอยู่ที่ความดัน 200 บาร์ และอุณหภูมิห้อง (300 K) การขยายตัวแบบจูล-ทอมสันจาก 200 บาร์ ไปยัง 1 บาร์ เป็นไปตามเส้นโค้งของเอนทาลปีคงที่ประมาณ  425 กิโลจูล /กก.(ไม่แสดงในแผนภาพ) อยู่ระหว่าง 400 และ  450 กิโลจูล /กก.ไอเซนทัลป์และสิ้นสุดที่จุด  dซึ่งมีอุณหภูมิประมาณ 270 K ดังนั้นการขยายตัวจาก 200 บาร์เป็น 1 บาร์จะทำให้ไนโตรเจนเย็นลงจาก 300 K เป็น 270 K ในวาล์วจะมีแรงเสียดทานมากและมีการสร้างเอนโทรปีจำนวนมาก แต่ถึงกระนั้นอุณหภูมิสุดท้ายก็ยังต่ำกว่าค่าเริ่มต้น

ตัวอย่างที่ 2

เลือก จุด  eให้อยู่บนเส้นของเหลวอิ่มตัวที่มีh = 100 กิโลจูล /กก.โดย ประมาณ แล้วจะสอดคล้องกับ p = 13บาร์และ T = 108 Kการลดความดันจากจุดนี้ไปจนถึงความดัน 1 บาร์จะสิ้นสุดในบริเวณสองเฟส (จุด  f ) ซึ่งหมายความว่าส่วนผสมของแก๊สและของเหลวจะออกจากวาล์วลดความดัน เนื่องจากเอนทาลปีเป็นพารามิเตอร์แบบขยายได้ เอนทาลปีใน f ( h f )จึงเท่ากับเอนทาลปีใน g ( h g )คูณด้วยเศษส่วนของของเหลวใน f ( x f )บวก กับเอนทาลปีใน h ( h h )คูณด้วยเศษส่วนของแก๊สใน f (1 − x f )ดังนั้น

อ้างอิงตามตัวเลข:

100 = x f × 28 + ( 1 − x f ) × 230ดังนั้นx f = 0.64

หมายความว่าสัดส่วนมวลของของเหลวในส่วนผสมของของเหลวและก๊าซที่ออกจากวาล์วควบคุมการไหลคือ 64%

คอมเพรสเซอร์

แผนภาพแสดงการทำงานของคอมเพรสเซอร์ในสภาวะคงที่ ของเหลวเข้าสู่ระบบ (สี่เหลี่ยมผืนผ้าเส้นประ) ที่จุด 1 และออกจากระบบที่จุด 2 อัตราการไหลของมวลคือ มีการจ่าย กำลังPและปล่อยความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมที่อุณหภูมิแวดล้อมT<sub> a </sub>

มีการใช้ กำลังPเช่น กำลังไฟฟ้า ถ้าการอัดเป็นแบบอะเดียแบติกอุณหภูมิของแก๊สจะสูงขึ้น ในกรณีที่ผันกลับได้ เอนโทรปีจะคงที่ ซึ่งสอดคล้องกับเส้นแนวตั้งใน แผนภาพ Tsตัวอย่างเช่น การอัดไนโตรเจนจาก 1 บาร์ (จุดa ) ไปเป็น 2 บาร์ (จุดb ) จะทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 300 K เป็น 380 K เพื่อให้แก๊สที่ถูกอัดออกมาที่อุณหภูมิแวดล้อมT aจำเป็นต้องมีการแลกเปลี่ยนความร้อน เช่น โดยน้ำหล่อเย็น ในกรณีอุดมคติ การอัดจะเป็นแบบไอโซเทอร์มอล การไหลของความร้อนเฉลี่ยไปยังสิ่งแวดล้อมคือเนื่องจากระบบอยู่ในสภาวะคงที่ กฎข้อแรกจึงให้

พลังงานขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการบีอัดจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อการบีอัดนั้นสามารถย้อนกลับได้ ในกรณีนั้นกฎข้อที่สองของเทอร์โมไดนามิกส์สำหรับระบบเปิดจะให้ผลลัพธ์ดังนี้

การกำจัดจะทำให้ได้พลังงานน้อยที่สุด

ตัวอย่างเช่น การอัดไนโตรเจน 1 กิโลกรัมจาก 1 บาร์เป็น 200 บาร์ มีค่าใช้จ่ายอย่างน้อย : ( h ch a )T a ( s cs a ) จากข้อมูลที่ได้จาก แผนภาพ Tsเราพบค่า( 430 − 461) − 300 × (5.16 − 6.85) = 476 กิโลจูล /กก. .

ความสัมพันธ์ของกำลังสามารถทำให้ง่ายขึ้นได้อีกโดยเขียนดังนี้

กับ

d h = T d s + v d p ,

ซึ่งส่งผลให้เกิดความสัมพันธ์สุดท้าย

ประวัติศาสตร์และรากศัพท์

คำว่าเอนทัลปีถูกบัญญัติขึ้นค่อนข้างช้าในประวัติศาสตร์ของอุณหพลศาสตร์ ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 พลังงานถูกนำเสนอในความหมายสมัยใหม่โดยโทมัส ยังในปี 1802 ในขณะที่เอนโทรปีโดยรูดอล์ฟ คลอเซียสในปี 1865 พลังงานใช้รากศัพท์ของคำภาษากรีกἔργον ( ergon ) ซึ่งหมายถึง "งาน" [ 22 ]เพื่อแสดงแนวคิดของความสามารถในการทำงานเอนโทรปีใช้คำภาษากรีกτροπή ( tropē ) ซึ่งหมายถึงการเปลี่ยนแปลงหรือการหมุน [ 23 ] เอนทัลปีใช้รากศัพท์ของคำภาษากรีกθάλπος ( thalpos ) ซึ่งหมายถึง "ความอบอุ่น ความร้อน" [ 24 ]

คำศัพท์นี้แสดงถึงแนวคิดที่ล้าสมัยของปริมาณความร้อน[หมายเหตุ 2 ]เนื่องจากd Hหมายถึงปริมาณความร้อนที่ได้รับในกระบวนการที่ความดันคงที่เท่านั้น[ 25 ]แต่ไม่ใช่ในกรณีทั่วไปเมื่อความดันเปลี่ยนแปลง[ 18 ] JW Gibbsใช้คำว่า "ฟังก์ชันความร้อนสำหรับความดันคงที่" เพื่อความชัดเจน[หมายเหตุ 3 ]

การนำเสนอแนวคิดเรื่อง "ปริมาณความร้อน" ( H)นั้นเกี่ยวข้องกับเบอนัวต์ ปอล เอมิล คลาเปย์รอนและรูดอล์ฟ คลอเซียส ( ความสัมพันธ์คลอเซียส-คลาเปย์รอน , 1850)

คำว่าเอนทาลปีปรากฏในงานเขียนครั้งแรกในปี พ.ศ. 2452 [ 28 ]เชื่อกันว่าเป็นผลงานของไฮเกอ คาเมอร์ลิงห์ ออนเนสซึ่งน่าจะแนะนำคำนี้ด้วยวาจาในปีก่อนหน้า ในการประชุมครั้งแรกของสถาบันการทำความเย็นในปารีส[ 29 ]คำนี้ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในช่วงทศวรรษ พ.ศ. 2463 โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากตารางและแผนภาพไอน้ำของมอลลิเยร์ซึ่งตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2460

จนกระทั่งถึงทศวรรษที่ 1920 สัญลักษณ์Hถูกใช้ในลักษณะที่ไม่สอดคล้องกันบ้างสำหรับ "ความร้อน" โดยทั่วไป คำจำกัดความของHที่จำกัดอย่างเคร่งครัดเฉพาะเอนทาลปีหรือ "ปริมาณความร้อนที่ความดันคงที่" ได้รับการเสนออย่างเป็นทางการโดย AW Porter ในปี 1922 [ 30 ] [ 31 ]

หมายเหตุ

  1. ^
  2. ^ Howard (2002) อ้างถึง JR Partingtonใน An Advanced Treatise on Physical Chemistry (1949) ว่าฟังก์ชัน Hนั้น "โดยทั่วไปเรียกว่าปริมาณความร้อน"
  3. ^ผลงานรวม เล่มที่ 1 ของ Gibbs [ 26 ]ไม่มีคำว่าเอนทาลปีแต่ใช้คำว่า "ฟังก์ชันความร้อนสำหรับความดันคงที่"แทนสำหรับปริมาณเดียวกัน [ 27 ]

ดูเพิ่มเติม

บรรณานุกรม

  • Dalton, JP (1909). "การวิจัยเกี่ยวกับปรากฏการณ์จูล-เคลวิน โดยเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำ I. การคำนวณสำหรับไฮโดรเจน" (PDF) . Koninklijke Akademie van Wetenschappen te Amsterdam [รายงานการประชุมของราชบัณฑิตยสถานวิทยาศาสตร์แห่งอัมสเตอร์ดัม สาขาวิทยาศาสตร์] . 11 : 863– 873. Bibcode : 1908KNAB...11..863D .
  • Gibbs, JW (1948). ผลงานรวมของ J. Willard Gibbsเล่มที่ 1 นิวเฮเวน รัฐคอนเนตทิคัต: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเยล หน้า 88
  • Haase, R. (1971). Jost, W. (บรรณาธิการ). เคมีกายภาพ: ตำราขั้นสูง . นิวยอร์ก, นิวยอร์ก: Academic. หน้า 29.
  • เดอ ฮอฟฟ์, อาร์. (2006). อุณหพลศาสตร์ในวิทยาศาสตร์วัสดุ . โบคา ราตัน, ฟลอริดา: สำนักพิมพ์ซีอาร์ซี. ISBN 9780849340659.
  • Howard, Irmgard K. (2002). " Hคือเอนทาลปี ขอบคุณ Heike Kamerlingh Onnes และ Alfred W. Porter". Journal of Chemical Education . 79 (6): 697– 698. Bibcode : 2002JChEd..79..697H . doi : 10.1021/ed079p697 .
  • Kittel, C.; Kroemer, H. (1980). ฟิสิกส์ความร้อน . นิวยอร์ก, NY: SR Furphy & Co. หน้า 246.
  • Laidler, KJ (1995). โลกแห่งเคมีเชิงฟิสิกส์ . อ็อกซ์ฟอร์ด สหราชอาณาจักร: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟ อร์ด. หน้า  110. ISBN 978-0-19-855597-1– ผ่านทาง archive.org
  • van Ness, Hendrick C. (2003). " Hคือเอนทาลปี". วารสารการศึกษาเคมี 80 ( 6): 486. Bibcode : 2003JChEd..80..486V . doi : 10.1021/ed080p486.1 .
  • ไวส์สไตน์, เอริค. "เอนทาลปี" . โลกแห่งฟิสิกส์ของเอริค ไวส์สไตน์ – ผ่านทาง scienceworld.wolfram.com.
  • " เอนทาลปี "อุณหพลศาสตร์ ภาควิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์มหาวิทยาลัยรัฐจอร์เจีย
  • "ตัวอย่างการคำนวณเอนทาลปี" (บันทึกการสอน) ภาควิชาเคมีมหาวิทยาลัยเท็กซัสเอแอนด์เอ็มเก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 10 ตุลาคม 2549
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Enthalpy&oldid=1360501724 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เอนทาลปี

เอนทัลปี ( / ˈ ɛ n θ əl p i / ⓘ ) คือผลรวมของ พลังงานภายใน ของ ระบบเทอร์โมไดนามิกส์ และผลคูณของ ความดัน และ ปริมาตร [ 1 ] เอนทัล ปี เป็น ฟังก์ชันสถานะ ใน เทอร์โมไดนามิกส์...

คำนิยาม

เอนทัลปี H ของระบบเทอร์โมไดนามิกส์ถูกกำหนดให้เป็นผลรวมของพลังงานภายในและผลคูณของความดันและปริมาตร: [ 1 ] โดยที่ U คือ พลังงานภายใน , p คือ ความดัน และ V คือ ปริมาตร ของระบบ; บางครั้ง p V เรียกว่าพลังงานความ ดัน Ɛ p [ 8 ] ชม = ยู + พี วี , {\displaystyle...

สำนวนอื่นๆ

การแสดงออกของ d H ข้างต้น ในแง่ของเอนโทรปีและความดันอาจไม่คุ้นเคยสำหรับผู้อ่านบางท่าน นอกจากนี้ยังมีการแสดงออกในแง่ของตัวแปรที่วัดได้โดยตรงมากขึ้น เช่น อุณหภูมิและความดัน: [ 9 ] (หน้า 88) [ 10 ] โดยที่ C p คือ ความจุความร้อน ที่ ความดัน คงที่ และ α คือ...

ฟังก์ชันลักษณะเฉพาะและตัวแปรสถานะธรรมชาติ

เอนทัลปี H ( S [ p ], p , { N i }) แสดงถึงเทอร์โมไดนามิกส์ของระบบใน รูปแบบพลังงาน โดยเป็น ฟังก์ชันของสถานะ อาร์กิวเมนต์ ประกอบด้วยตัวแปรสถานะแบบเข้มข้นหนึ่งตัวและ ตัวแปรสถานะ แบบขยายหลายตัว ตัวแปรสถานะ S [ p ] , p และ { N i } เรียกว่า ตัวแปรสถานะตามธรรมชาติ...