הגדרה אנטלפית בכימיה ופיזיקה

האנתלפיה היא תכונה תרמודינמית של מערכת. זהו סכום האנרגיה הפנימית שנוספת למוצר הלחץ והנפח של המערכת. זה משקף את היכולת לבצע עבודה לא מכנית ואת היכולת לשחרר חום.

Enthalpy מצוין כ- ח; אנטלפיה ספציפית המוגדרת כ- ח. יחידות נפוצות המשמשות לביטוי אנטלפיה הן הג'אול, הקלוריות או ה- BTU (היחידה התרמית הבריטית.) האנתלפיה בתהליך מצערת היא קבועה.

שינוי באנטלפיה מחושב ולא אנטלפיה, בין היתר מכיוון שלא ניתן למדוד אנטלפיה מוחלטת של מערכת שכן אי אפשר לדעת את נקודת האפס. עם זאת, ניתן למדוד את ההבדל באנטלפיה בין מדינה אחת למדינה. ניתן לחשב שינוי באנטלפיה בתנאים של לחץ מתמיד.

דוגמה אחת היא של כבאי שנמצא בסולם, אך העשן העלה את השקפתו על האדמה. הוא לא יכול לראות כמה פעימות נמצאות מתחתיו אל האדמה, אך יכול לראות שיש שלוש פעימות לחלון בו צריך אדם לחלץ. באותה דרך, לא ניתן למדוד אנטלפיה מוחלטת, אך השינוי באנטלפיה (שלוש פעימות סולם) יכול.

H = E + PV

כאשר H הוא אנטלפיה, E הוא אנרגיה פנימית של המערכת, P הוא לחץ ו- V הוא נפח

ד H = T ד S + P ד V

• מדידת השינוי באנטלפיה מאפשרת לנו לקבוע אם התגובה הייתה אנדותרמית (חום נספג, שינוי חיובי באנטלפיה) או אקסותרמי (חום משוחרר, שינוי שלילי באנטלפיה.)
  instagram viewer
• הוא משמש לחישוב חום התגובה של תהליך כימי.
• שינוי באנטלפיה משמש למדידת זרימת החום פנימה קלורימטריה.
• זה נמדד כדי להעריך תהליך מצערת או התרחבות של ג'ול-תומסון.
• Enthalpy משמש לחישוב הספק מינימלי עבור מדחס.
• שינוי באנדלפיה מתרחש במהלך שינוי במצב החומר.
• ישנם יישומים רבים אחרים של אנטלפיה בהנדסת תרמי.

אתה יכול להשתמש בחום האיחוי של קרח וחום אידוי של מים כדי לחשב את השינוי האנטלפי כאשר הקרח נמס לנוזל והנוזל הופך לאדי.

ה חום של היתוך של קרח הוא 333 J / g (כלומר, 333 J נספג כאשר 1 גרם קרח נמס.) החום של אידוי מים נוזלים בטמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס הוא 2257 J / g.

חלק א: חשב את ה- שינוי באנטלפיה, ΔH, לשני תהליכים אלה.

ח₂O (ים) → H₂O (l); ΔH =?
ח₂O (l) → H₂O (g); ΔH =?
חלק ב: בעזרת הערכים שחישבת, מצא את מספר גרם הקרח שאתה יכול להמיס בעזרת 0.800 ק"ג חום.

פיתרון
א. תנור ההתמזגות והאידוי הם בג'ואלים, כך שהדבר הראשון לעשות זה להמיר לקילו-ג'ול. משתמש ב טבלה מחזוריתאנו יודעים ש 1 שומה של מים (ח₂O) הוא 18.02 גרם. לכן:
היתוך ΔH = 18.02 גרם x 333 J / 1 גרם
היתוך ΔH = 6.00 x 10³ ג
היתוך ΔH = 6.00 kJ
אידוי ΔH = 18.02 גרם x 2257 J / 1 גרם
אידוי ΔH = 4.07 x 10⁴ ג
אידוי ΔH = 40.7 kJ
אז התגובות התרמווכימיות שהושלמו הן:
ח₂O (ים) → H₂O (l); ΔH = +6.00 kJ
ח₂O (l) → H₂O (g); ΔH = +40.7 kJ
ב. עכשיו אנו יודעים ש:
1 מול H₂O (ים) = 18.02 גרם H₂O (ים) ~ 6.00 kJ
באמצעות גורם המרה זה:
0.800 kJ x 18.02 גרם קרח / 6.00 kJ = 2.40 גרם קרח נמס

א. ח₂O (ים) → H₂O (l); ΔH = +6.00 kJ

ח₂O (l) → H₂O (g); ΔH = +40.7 kJ

ב. 2.40 גרם קרח נמס