Entalpija je svojstvo materije koje ukazuje na količinu energije koja se može pretvoriti u toplinu.

Entalpija je termodinamičko svojstvo tvari koje ukazuje nivo energije pohranjene u svojoj molekularnoj strukturi. To znači da iako materija može imati energiju zasnovanu na , ne može se sva pretvoriti u toplinu. Dio unutrašnje energije uvek ostaje u materiji i održava svoju molekularnu strukturu. Dio tvari je nedostupan kada se njegova temperatura približi temperaturi okoline. dakle, entalpija je količina energije koja je dostupna za pretvorbu u toplinu pri datoj temperaturi i pritisku. Entalpijske jedinice- Britanska termalna jedinica ili džul za energiju i Btu/lbm ili J/kg za specifičnu energiju.

Količina entalpije

Količina entalpije materije na osnovu zadate temperature. Zadata temperatura je vrijednost koju su naučnici i inženjeri odabrali kao osnovu za proračune. Ovo je temperatura na kojoj je entalpija supstance nula J. Drugim riječima, supstanca nema raspoloživu energiju koja se može pretvoriti u toplinu. Ova temperatura je različita za različite supstance. Na primjer, ova temperatura vode je trostruka tačka (0°C), dušika je -150°C, a rashladnih sredstava na bazi metana i etana su -40°C.

Ako je temperatura tvari iznad zadane temperature ili promijeni stanje u plinovito na datoj temperaturi, entalpija se izražava kao pozitivan broj. Suprotno tome, na temperaturi ispod date entalpije tvari izražava se kao negativan broj. Entalpija se koristi u proračunima za određivanje razlike u nivoima energije između dva stanja. Ovo je neophodno za postavljanje opreme i utvrđivanje blagotvornog efekta procesa.

entalpijačesto definisan kao ukupna energija materije, budući da je jednak zbiru njegove unutrašnje energije (u) u datom stanju, zajedno sa njegovom sposobnošću da obavlja rad (pv). Ali u stvarnosti, entalpija ne označava ukupnu energiju supstance na datoj temperaturi iznad apsolutne nule (-273°C). Stoga, umjesto definisanja entalpija kao ukupnu toplotu neke supstance, preciznije definisati kao ukupnu količinu raspoložive energije supstance koja se može pretvoriti u toplotu.
H=U+pV

Entalpija(termalna funkcija, sadržaj toplote) - termodinamički potencijal koji karakteriše stanje sistema u termodinamičkoj ravnoteži kada su pritisak, entropija i broj čestica izabrani kao nezavisne varijable.

Entalpija je termodinamičko svojstvo supstance koje ukazuje na nivo energije pohranjene u njenoj molekularnoj strukturi. To znači da dok materija može zadržati energiju na osnovu temperature i pritiska, ne može se sva ona pretvoriti u toplinu. Dio unutrašnje energije uvijek ostaje u tvari i održava njenu molekularnu strukturu. Dio kinetičke energije supstance je nedostižan kada se njena temperatura približi temperaturi okoline. Kao što slijedi, entalpija je količina energije koja je dostupna za pretvaranje u toplinu pri određenoj temperaturi i pritisku. Jedinice entalpije - J/kg za specifičnu energiju.

Sve hemijske reakcije su praćene oslobađanjem (egzotermno) ili apsorpcijom (endotermno) toplote. Mjera toplote reakcije je promjena entalpije ΔN, što odgovara toplotnoj razmeni pri konstantnom pritisku. U slučaju egzotermnih reakcija, sistem gubi toplinu i ΔH je negativna vrijednost. U slučaju endotermnih reakcija, sistem apsorbuje toplotu i ΔN je pozitivna vrednost.

Pogodno je koristiti entalpiju sistema u onim slučajevima kada su pritisak p i temperatura T izabrani kao nezavisne varijable koje određuju stanje sistema.

Entalpija se često definiše kao ukupna energija supstance jer je jednaka zbiru njene unutrašnje energije (u) u datom stanju, zajedno sa njenom sposobnošću da izvrši rad (pv). Međutim, u stvarnosti, entalpija ne označava ukupnu energiju supstance na datoj temperaturi iznad apsolutne nule (-273°C). Kao što slijedi, umjesto definiranja entalpije kao ukupne topline tvari, preciznije je definirati je kao ukupnu količinu raspoložive energije tvari koja se može pretvoriti u toplinu.

gdje je V zapremina sistema.

Ukupna entalpijska razlika (pri konstantnom broju čestica u sistemu i drugim makroskopskim parametrima sistema) ima oblik:

Uravnoteženo stanje sistema u kriterijumima konstantnosti S i p odgovara maloj vrednosti entalpije. Prilikom toplinske izolacije tijela (u kriterijima p = const) entalpija je očuvana, pa se ponekad naziva toplinskim sadržajem ili toplinskom funkcijom. Uslov očuvanja entalpije leži, naime, u osnovi teorije Joule-Thomsonovog efekta, koja je utvrdila temeljni praktična upotreba prilikom pretakanja gasova u tečnost. Pojam " entalpija“predložio je H. Kamerling-Onnes.

Prilikom rada sa bilo kakvim proračunima, proračunima i predviđanjem raznih pojava vezanih za toplinsku tehniku, svi se suočavaju s konceptom entalpije. Ali kod ljudi čija se specijalnost ne tiče termoenergetike ili koji se samo površno susreću sa takvim terminima, reč "entalpija" će izazvati strah i užas. Pa, da vidimo da li je sve zaista tako strašno i neshvatljivo?

Ako pokušamo to reći sasvim jednostavno, pojam entalpija se odnosi na energiju koja je dostupna za pretvaranje u toplinu pri određenom konstantnom pritisku. Izraz entalpija na grčkom znači "grejem". To jest, formula koja sadrži elementarni zbir unutrašnje energije i obavljenog rada naziva se entalpija. Ova vrijednost je označena slovom i.

Ako gore zapišemo u fizičkim veličinama, transformišemo i izvedemo formulu, onda dobijamo i = u + pv (gde je u unutrašnja energija; p, u su pritisak i specifična zapremina radnog fluida u istom stanju za koji uzima se vrijednost unutrašnje energije). Entalpija je aditivna funkcija, odnosno entalpija cijelog sistema jednaka je zbiru svih njegovih sastavnih dijelova.

Termin "entalpija" je složen i višestruk.

Ali ako pokušate to razumjeti, onda će sve ići vrlo jednostavno i jasno.

• Prvo, da bismo razumjeli šta je entalpija, vrijedi znati opšta definicija, što smo i uradili.
• Drugo, vrijedno je pronaći mehanizam za pojavu ove fizičke jedinice, kako bi se shvatilo odakle dolazi.
• Treće, morate pronaći vezu s drugima fizičke jedinice koji su neraskidivo povezani sa njima.
• I konačno, četvrto, trebate pogledati primjere i formulu.

Pa, dobro, mehanizam rada je jasan. Samo treba pažljivo pročitati i razumjeti. Već smo se bavili pojmom "entalpija", dali smo i njegovu formulu. Ali odmah se postavlja drugo pitanje: odakle dolazi ova formula i zašto je entropija povezana, na primjer, s unutrašnjom energijom i pritiskom?

Suština i smisao

Da biste pokušali shvatiti fizičko značenje pojma "entalpije" morate znati prvi zakon termodinamike:

energija ne nestaje nigdje i ne nastaje ni iz čega, već samo prelazi iz jednog oblika u drugi u jednakim količinama. Takav primjer je prijelaz topline (toplotne energije) u mehaničku energiju, i obrnuto.

Trebamo transformisati jednadžbu prvog zakona termodinamike u oblik dq = du + pdv = du + pdv + vdp - vdp = d(u + pv) - vdp. Odavde vidimo izraz (u + pv). Taj izraz se naziva entalpija (puna formula je data gore).

Entalpija je takođe veličina stanja, jer komponente u (napon) i p (pritisak), v (specifični volumen) imaju određene vrijednosti za svaku veličinu. Znajući ovo, prvi zakon termodinamike može se prepisati u obliku: dq = di - vdp.

U tehničkoj termodinamici koriste se vrijednosti entalpije koje se računaju od konvencionalno prihvaćene nule. Vrlo je teško odrediti sve apsolutne vrijednosti ovih veličina, jer je za to potrebno uzeti u obzir sve komponente unutrašnje energije tvari kada se njeno stanje promijeni iz O u K.

Formulu i vrijednosti entalpije dao je 1909. godine naučnik G. Kamerling-Onnes.

U izrazu i - specifična entalpija, za celu masu tela, ukupna entalpija se označava slovom I, prema svetskom sistemu jedinica, entalpija se meri u džulima po kilogramu i računa se kao:

Funkcije

Entalpija ("E") je jedna od pomoćnih funkcija, zahvaljujući kojoj se termodinamički proračun može uvelike pojednostaviti. Na primjer, veliki broj procesa opskrbe toplinom u termoenergetici (u parnim kotlovima ili komori za sagorijevanje plinskih turbina i mlaznih motora, kao i u izmjenjivačima topline) se odvija pod konstantnim pritiskom. Iz tog razloga, vrijednosti entalpije se obično daju u tabelama termodinamičkih svojstava.

Uslov očuvanja entalpije je u osnovi, posebno, Joule-Thomsonove teorije. Ili efekat koji je našao važnu praktičnu primenu u tečnjavanju gasova. Dakle, entalpija je ukupna energija proširenog sistema, koja je zbir unutrašnje energije i spoljašnje - potencijalne energije pritiska. Kao i svaki parametar stanja, entalpija se može definirati bilo kojim parom nezavisnih parametara stanja.

Također, na osnovu gornjih formula možemo reći: "E" kemijske reakcije je jednako zbiru entalpija sagorijevanja polaznih supstanci minus zbiru entalpija izgaranja produkta reakcije.
U opštem slučaju, promena energije termodinamičkog sistema nije neophodan uslov za promenu entropije ovog sistema.

Dakle, ovdje smo analizirali koncept "entalpije". Vrijedi napomenuti da je "E" neraskidivo povezano sa entropijom, o čemu ćete također moći čitati kasnije.

Sekcije vidi takođe "Fizički portal"

Entalpija, također termička funkcija i sadržaj toplote- termodinamički potencijal koji karakteriše stanje sistema u termodinamičkoj ravnoteži pri izboru kao nezavisnih varijabli pritisak, entropija i broj čestica.

Jednostavno rečeno, entalpija je energija koja je dostupna da se pretvori u toplinu pri određenom konstantnom pritisku.

Ako se smatra da se termomehanički sistem sastoji od makrotela (gasa) i klipa sa površinom S sa teretom težine P = pS, balansiranje pritiska gasa R unutar posude, onda se takav sistem naziva produženo.

Entalpija ili energija proširenog sistema E jednaka je zbiru unutrašnje energije gasa U i potencijalna energija klipa sa opterećenjem E znoj = psx = pV

$H=E=U+pV$

Dakle, entalpija u ovom stanju je zbir unutrašnje energije tijela i rada koji se mora potrošiti da bi volumen tijela V udji u okruženje ima pritisak R iu ravnoteži sa tijelom. Entalpija sistema H- slično unutrašnjoj energiji i drugim termodinamičkim potencijalima - ima dobro definiranu vrijednost za svako stanje, odnosno funkcija je stanja. Dakle, u procesu promjene stanja

$\backslash Delta\; H=H\_2-H\_1$ $\backslash begin\; (poravnati)$

\mathrm(d)H &= \mathrm(d)(U+ pV) \\

&= \mathrm(d)U+\mathrm(d)(pV) \\ &= \mathrm(d)U+(p\,\mathrm(d)V+V\,\mathrm(d)p) \\ & = (\delta Q-p\,\mathrm(d)V)+(p\,\mathrm(d)V+V\,\mathrm(d)p) \\ &= \delta Q+V\,\mathrm( d)p \\ &= T\,\mathrm(d)S+V\,\mathrm(d)p

\end(poravnati)

Primjeri

Neorganska jedinjenja (na 25 °C)
standardna entalpija formiranja

Hemijsko jedinjenje	faza (supstance)	Hemijska formula	Δ H f 0 kJ/mol
Amonijak	solvatirano	NH3 (NH4OH)	−80.8
Amonijak	gasoviti	NH3	−46.1
Natrijum karbonat	solidan	Na2CO3	−1131
natrijum hlorid (sol)	solvatirano	NaCl	−407
natrijum hlorid (sol)	solidan	NaCl	−411.12
natrijum hlorid (sol)	tečnost	NaCl	−385.92
natrijum hlorid (sol)	gasoviti	NaCl	−181.42
Natrijev hidroksid	solvatirano	NaOH	−469.6
Natrijev hidroksid	solidan	NaOH	−426.7
natrijum nitrat	solvatirano	NaNO 3	−446.2
natrijum nitrat	solidan	NaNO 3	−424.8
sumpor dioksid	gasoviti	SO2	−297
Sumporna kiselina	tečnost	H2SO4	−814
Silica	solidan	SiO2	−911
dušikov dioksid	gasoviti	NE 2	+33
dušikov monoksid	gasoviti	NO	+90
Voda	tečnost	H2O	−286
Voda	gasoviti	H2O	−241.8
Ugljen-dioksid	gasoviti	CO2	−393.5
Vodonik	gasoviti	H2	0
Fluor	gasoviti	F2	0
Hlor	gasoviti	Cl2	0
Brom	tečnost	Br2	0
Brom	gasoviti	Br2	30.73

Invarijantna entalpija u relativističkoj termodinamici

Za takav sistem, "uobičajena" entalpija i impuls sistema $\backslash vec\; g$ formiraju 4-vektor , a invarijantna funkcija ovog 4-vektora uzima se da odredi nepromjenjivu entalpiju, koja je ista u svim referentnim okvirima:

$H=\backslash sqrt(\backslash lijevo(U+P\; \backslash ,V\; \backslash desno)^2\; -c^2\; \backslash vec\; g^2)$

Osnovna jednadžba relativističke termodinamike napisana je u terminima invarijantnog diferencijala entalpije na sljedeći način:

$dH=T\; \backslash ,\; dS\; +\; \backslash frac(V)(\backslash sqrt(1-v^2/c^2))\backslash ,\; dP\; +\; \backslash mu\backslash ,\; dN$

Koristeći ovu jednačinu, može se riješiti bilo koji problem termodinamike pokretnih sistema, ako je funkcija poznata $H(S,P,N)$.

Referentni podaci

Vrijednost entalpije formiranja supstanci i druga termodinamička svojstva mogu se pronaći na linkovima: , , , kao i iz knjige "Kratak vodič za fizičke i hemijske veličine".

vidi takođe

Napišite recenziju na članak "Entalpija"

Bilješke

Izvori

1. Bolgarsky A. V., Mukhachev G. A., Shchukin V. K., “Termodinamika i prijenos topline”, Ed. 2., revidirano. i dodatne Moskva: Viša škola, 1975, 495 str.
2. Kharin A. N., Kataeva N. A., Kharin L. T., ur. prof. Kharina A. N. "Kurs hemije", M.: "Viša škola", 1975, 416 str.

Odlomak koji karakteriše entalpiju

Princeza Meri je pogledala svoju prijateljicu, ne shvatajući šta ona govori.
„Ah, kad bi neko znao kako me sada nije briga“, rekla je. - Naravno, nikada ne bih želeo da ga ostavim ... Alpatych mi je rekao nešto o odlasku ... Razgovaraj s njim, ne mogu ništa, ne želim ...
- Razgovarao sam s njim. Nada se da ćemo sutra imati vremena da krenemo; ali mislim da bi bilo bolje da sada ostanem ovdje”, rekla je m lle Bourienne. - Jer, vidiš, chere Marie, pasti u ruke vojnicima ili buntovnim seljacima na putu - bilo bi strašno. - M lle Bourienne je iz svog retikula izvadila najavu na neruskom neobičnom papiru francuskog generala Rameaua da stanovnici ne bi trebali napuštati svoje domove, da će im francuske vlasti pružiti dužnu zaštitu i predala je princezi. .
„Mislim da je bolje obratiti se ovom generalu“, rekla je m lle Bourienne, „i sigurna sam da će vam biti odano dužno poštovanje.
Princeza Marija je pročitala novine, a suvi jecaji su joj se trzali na licu.
- Od koga si to dobio? - ona je rekla.
„Vjerovatno su znali da sam Francuskinja po imenu“, rekla je m lle Bourienne, pocrvenjevši.
Princeza Marija, s papirom u ruci, ustala je od prozora i blijeda lica izašla iz sobe i otišla u bivšu radnu sobu kneza Andreja.
„Dunjaša, pozovi Alpatiča, Dronušku, nekoga meni“, reče princeza Marija, „i reci Amaliji Karlovni da ne ulazi kod mene“, dodala je, čuvši glas m lle Bourienne. – Požurite! Vozite brže! - rekla je princeza Marija, užasnuta pri pomisli da bi mogla ostati u vlasti Francuza.
„Tako da princ Andrej zna da je ona u vlasti Francuza! Tako da je ona, ćerka kneza Nikolaja Andrejeviča Bolkonskog, zamolila gospodina generala Ramu da je zaštiti i uživa u njegovim blagoslovima! - Ova pomisao ju je užasnula, naterala je da zadrhti, pocrveni i oseti napade besa i ponosa koje još nije doživela. Sve što je u njenoj poziciji bilo teško i što je najvažnije uvredljivo, slikovito joj je predstavljeno. „Oni, Francuzi, će se nastaniti u ovoj kući; Gospodin general Ramo će preuzeti dužnost princa Andreja; će sređivati ​​i čitati njegova pisma i papire iz zabave. M lle Bourienne lui fera les honneurs de Bogucharovo. [Mademoiselle Bourienne će ga primiti sa počastima u Bogučarovu.] Oni će mi dati malo prostora iz milosti; vojnici će opustošiti svježi grob svog oca kako bi s njega skinuli krstove i zvijezde; pričaće mi o pobedama nad Rusima, pretvaraće se da izražavaju saučešće za moju tugu... - mislila je princeza Marija ne svojim mislima, već osećajući obavezu da misli svojom glavom i mislima svog oca i brata. Njoj lično nije bilo važno gdje je ostala i šta joj se dogodilo; ali se u isto vrijeme osjećala predstavnikom svog pokojnog oca i princa Andreja. Nehotice je mislila njihovim mislima i osjećala njihovim osjećajima. Šta god da su rekli, šta bi sada uradili, smatrala je neophodnim da uradi upravo to. Otišla je u radnu sobu princa Andreja i, pokušavajući da pronikne u njegove misli, razmišljala o svom položaju.
Zahtjevi života, koje je smatrala poništenim smrću njenog oca, iznenada su se pojavili pred princezom Marijom s novom, još uvijek nepoznatom silom i zauzeli je. Uzbuđena, pocrvenjela, hodala je po sobi, tražeći od svog prvo Alpatycha, zatim Mihaila Ivanoviča, pa Tihona, pa Drona. Dunyasha, dadilja i sve djevojke nisu mogle ništa reći o tome u kojoj je mjeri ono što je m lle Bourienne objavila istina. Alpatych nije bio kod kuće: otišao je vlastima. Pozvani Mihail Ivanovič, arhitekta, koji se ukazao princezi Mariji pospanih očiju, nije joj mogao ništa reći. Sa potpuno istim osmehom slaganja sa kojim je petnaest godina navikao da odgovara, ne izražavajući svoje mišljenje, na molbe starog kneza, odgovarao je na pitanja kneginje Marije, tako da se iz njegovih odgovora nije moglo zaključiti ništa određeno. Prozvani stari sobar Tihon, potonulog i iznemoglog lica, sa otiskom neizlečive tuge, odgovarao je "Slušam sa" na sva pitanja kneginje Marije i jedva se suzdržao da ne jeca, gledajući je.
Konačno, poglavar Dron uđe u sobu i, nisko se poklonivši princezi, zaustavi na nadvratniku.
Princeza Meri je prešla preko sobe i zaustavila se ispred njega.
„Dronuška“, rekla je princeza Marija, videći u njemu nesumnjivog prijatelja, baš onu Dronušku koja ju je sa svog godišnjeg putovanja na vašar u Vjazmu svaki put dovodila i sa osmehom služila svoje posebne medenjake. „Dronuška, sada, posle naše nesreće“, počela je i zaćutala, nesposobna da dalje govori.
„Svi hodamo pod Bogom“, rekao je uzdahnuvši. Ćutali su.
- Dronuška, Alpatych je negde otišao, nemam kome da se obratim. Govore li mi istinu da ne mogu ni otići?
"Zašto ne odete, vaša ekselencijo, možete ići", reče Dron.
- Rečeno mi je da je opasno od neprijatelja. Draga moja, ja ništa ne mogu, ništa ne razumem, nema nikog sa mnom. Svakako želim da idem uveče ili sutra rano ujutru. Dron je ćutao. Namršteno je pogledao princezu Mariju.
„Nema konja“, rekao je, „rekao sam i Jakovu Alpatiču.
- Zašto ne? - rekla je princeza.
"Sve od Božje kazne", rekao je Dron. - Koji su konji demontirani pod vojskom, a koji su uginuli, sad koja godina. Ne da nahranimo konje, ali da i sami ne umremo od gladi! I tako sjede tri dana bez jela. Nema ništa, potpuno uništeno.
Princeza Marija je pažljivo slušala šta joj je govorio.
Jesu li ljudi upropašteni? Imaju li kruha? ona je pitala.
„Oni umiru od gladi“, rekao je Dron, „a kamoli kolica…
„Ali zašto nisi rekao, Dronuška?“ Ne mogu pomoći? Učinit ću sve što mogu... - Princezi Mariji je bilo čudno pomisliti da sada, u takvom trenutku kada je takva tuga ispunila njenu dušu, može biti ljudi bogatih i siromašnih i da bogati ne mogu pomoći siromašnima. Nejasno je znala i čula da postoji majstorski hleb i da se daje seljacima. Znala je, takođe, da ni njen brat ni otac ne bi poricali potrebu seljaka; samo se plašila da nekako pogreši u rečima o ovoj podeli hleba seljacima koji je želela da se reši. Bilo joj je drago što je imala izgovor za brigu, zbog kojeg se nije stidjela da zaboravi svoju tugu. Počela je da pita Dronušku za detalje o potrebama seljaka io tome šta je majstorsko u Bogučarovu.
„Imamo li majstorov hleb, brate?“ ona je pitala.
„Hleb Gospodnji je sav netaknut“, rekao je Dron ponosno, „naš princ nije naredio da ga proda.
„Dajte ga seljacima, dajte mu sve što im treba: dajem vam dozvolu u ime vašeg brata“, rekla je princeza Marija.
Dron nije odgovorio i duboko je udahnuo.
- Dajte im ovaj hleb, ako će im biti dovoljno. Distribuirajte sve. Zapovijedam ti u ime brata i kažem im: što je naše, tako je i njihovo. Nećemo štedeti ništa za njih. Tako ti kažeš.
Drone je pažljivo zurio u princezu dok je govorila.
"Otpusti me, majko, za ime Boga, pošalji mi ključeve da prihvatim", rekao je. - Odležao je dvadeset i tri godine, nije učinio ništa loše; odustani, za ime Boga.
Princeza Meri nije razumela šta želi od nje i zašto je tražio da bude otpušten. Odgovorila mu je da nikada ne sumnja u njegovu privrženost i da je spremna učiniti sve za njega i za seljake.

Sat vremena kasnije, Dunjaša je došla do princeze sa vestima da je Dron došao i da su se svi seljaci, po naređenju princeze, okupili u štali, želeći da razgovaraju sa gospodaricom.
„Da, nikad ih nisam zvala“, rekla je princeza Marija, „samo sam rekla Dronuški da im podeli hleb.
- Samo zaboga, princezo majko, naredi im da se oteraju i ne idi k njima. Sve je to obmana", rekla je Dunjaša, "ali Jakov Alpatič će doći, a mi ćemo otići ... i nemate ništa protiv ...
- Kakva obmana? upitala je princeza iznenađeno.
„Da, znam, samo me saslušaj, za ime Boga. Samo pitaj dadilju. Kažu da ne pristaju da odu po vašoj naredbi.
- Ništa ne govoriš. Da, nikad nisam naredila da odem... - rekla je princeza Marija. - Zovi Dronušku.
Dron, koji je došao, potvrdio je Dunjašine reči: seljaci su došli po nalogu princeze.
„Da, nikad ih nisam zvala“, rekla je princeza. Mora da si im krivo rekao. Samo sam ti rekao da im daš hleb.
Drone je uzdahnuo bez odgovora.
„Ako im kažete, oni će otići“, rekao je.

Kolika je entalpija stvaranja tvari? Kako iskoristiti ovu količinu u termohemiji? Da bismo pronašli odgovore na ova pitanja, razmotrimo osnovne pojmove povezane s termičkim efektom kemijske interakcije.

Toplotni efekat reakcije

Ovo je vrijednost koja karakterizira količinu topline koja se oslobađa ili apsorbira tijekom interakcije tvari.

Ako se proces odvija u standardnim uslovima, termički efekat se naziva standardni efekat reakcije. Ovo je standardna entalpija stvaranja produkta reakcije.

Toplotni kapacitet procesa

Ovo je fizička veličina koja određuje omjer male količine topline i promjene temperature. Jedinice toplotnog kapaciteta su J/K.

Specifični toplotni kapacitet je količina toplotne energije koja je potrebna za povećanje temperature za jedan stepen Celzijusa za telo koje ima masu od jednog kilograma.

Termohemijski efekat

Za skoro svaku hemijsku reakciju moguće je izračunati količinu energije koja se apsorbuje ili oslobađa tokom interakcije hemijskih komponenti.

Egzotermne transformacije su takve transformacije, kao rezultat kojih se određena količina topline oslobađa u atmosferu. Na primjer, procesi spajanja karakteriziraju pozitivni efekti.

Entalpija reakcije se izračunava uzimajući u obzir sastav supstance, kao i stereohemijske koeficijente. Endotermne interakcije uključuju apsorpciju određene količine topline kako bi se započela kemijska reakcija.

Standardna entalpija je veličina koja se koristi u termohemiji.

Spontani tok procesa

U termodinamičkom sistemu, proces se odvija spontano kada dođe do smanjenja slobodna energija interakcioni sistem. Kao uslov za postizanje termodinamičke ravnoteže razmatra se minimalna vrijednost termodinamičkog potencijala.

Samo pod uslovom održavanja konstantnih spoljašnjih uslova u vremenu, možemo govoriti o nepromenljivosti interakcije.

Jedan od odjeljaka termodinamike proučava upravo ravnotežna stanja u kojima je entalpija vrijednost izračunata za svaki pojedinačni proces.

Hemijski procesi su reverzibilni u onim slučajevima kada se odvijaju istovremeno u dva međusobno obrnuta smjera: obrnuto i naprijed. Ako se u zatvorenom sistemu uoči obrnuti proces, tada će sistem nakon određenog vremenskog intervala doći u ravnotežno stanje. Karakterizira ga prestanak promjena koncentracije svih supstanci tokom vremena. Takvo stanje ne znači potpuni prekid reakcije između početnih supstanci, budući da je ravnoteža dinamički proces.

Entalpija je fizička veličina koja se može izračunati za različite hemijske supstance. Kvantitativna karakteristika ravnotežni proces je konstanta ravnoteže, izražena u parcijalnim pritiscima, ravnotežnim koncentracijama, molskim udjelima supstanci u interakciji.

Za bilo koji reverzibilni proces, konstanta ravnoteže može se izračunati. Zavisi od temperature, kao i od prirode komponenti u interakciji.

Razmotrimo primjer nastanka ravnotežnog stanja u sistemu. U početnom trenutku u sistemu postoje samo početne supstance A i B. Brzina reakcije naprijed ima maksimalnu vrijednost, a obrnuti proces se ne odvija. Kako se koncentracija početnih komponenti smanjuje, uočava se povećanje brzine obrnutog procesa.

S obzirom da je entalpija fizička veličina koja se može izračunati za reaktante, kao i za produkte procesa, mogu se izvući određeni zaključci.

Nakon određenog vremenskog intervala, brzina direktnog procesa jednaka je brzini obrnute interakcije. Konstanta ravnoteže je omjer konstanti brzine naprijed i nazad procesa. Fizičko značenje ove vrijednosti pokazuje koliko puta brzina direktnog procesa premašuje vrijednost obrnute interakcije pri određenoj koncentraciji i temperaturi.

Utjecaj vanjskih faktora na kinetiku procesa

Pošto je entalpija veličina koja se koristi za termodinamičke proračune, postoji veza između nje i uslova procesa. Na primjer, na termodinamičku interakciju utiču koncentracija, pritisak, temperatura. Kada se jedna od ovih vrijednosti promijeni, ravnoteža se pomjera.

Entalpija je termodinamički potencijal koji karakteriše stanje sistema u ravnoteži kada su odabrane kao nezavisne varijable entropije, pritiska, broja čestica.

Entalpija karakterizira nivo energije koji je pohranjen u njegovoj molekularnoj strukturi. Stoga, ako supstanca ima energiju, ona se ne pretvara u potpunosti u toplinu. Dio se skladišti direktno u supstanci, neophodan je za funkcioniranje tvari na određenom pritisku i temperaturi.

Zaključak

Promjena entalpije je mjera topline kemijske reakcije. Karakterizira količinu energije koja je potrebna za prijenos topline pri konstantnom pritisku. Ova vrijednost se koristi u situacijama kada će tlak i temperatura biti konstantne vrijednosti u procesu.

Entalpija se često karakteriše u smislu ukupne energije supstance, jer se definiše kao zbir unutrašnje energije i rada sistema.

U stvarnosti, ova vrijednost djeluje kao ukupna količina energije, koja karakterizira energetske indikatore tvari koja se pretvara u toplinu.

Ovaj termin je predložio H. Kamerling-Onnes. Prilikom izvođenja termodinamičkih proračuna u neorganskoj hemiji, količina tvari mora se uzeti u obzir. Proračuni se vrše na temperaturi koja odgovara 298 K, pritisku od 101 kPa.

Hesov zakon, koji je glavni parametar moderne termohemije, omogućava da se utvrdi mogućnost spontanog nastanka hemijskog procesa i izračuna njegov termički efekat.