Vad är entalpi?
Entalpi är mängden värme som ett termodynamiskt system släpper ut eller absorberar från omgivningen som omger det när det är vid konstant tryck, vilket termodynamiskt system förstår något föremål.
Inom fysik och kemi, entalpi är en termodynamisk kvantitet vars måttenhet är Joules (J) och representeras av bokstaven H.
Formeln för att beräkna entalpi är:
H = E + PV
Var:
- H är entalpi.
- E är energin i det termodynamiska systemet.
- P är trycket i det termodynamiska systemet.
- V är volymen.
I denna formel är produkten av trycket multiplicerat med volymen (PV) lika med det mekaniska arbetet som appliceras på systemet.
Därför, entalpi är lika med energin i ett termodynamiskt system plus det mekaniska arbete som tillämpas på det.
Emellertid kan entalpi i ett system bara mätas i det ögonblick då en energif.webpörändring inträffar. Variationen, representerad av tecknet Δ, ger upphov till en ny formel:
∆H = ∆E + P∆V
Detta innebär att förändringen i entalpi (∆H) är lika med förändringen i energi (∆E) plus det mekaniska arbete som tillämpas på systemet (P∆V).
Enthalpy kommer från grekiska enthálpō, vilket innebär att tillsätta eller tillsätta värme. Termen myntades först av den holländska fysikern Heike Kamerlingh Onnes, vinnare av Nobelpriset i fysik 1913.
Enthalpytyper
Det finns flera typer av entalpi beroende på vilka ämnen och processer som är inblandade. När processen involverar frisättning av energi är det en exoterm reaktion, medan fångsten av energi innebär att det är en endoterm reaktion.
Baserat på ovanstående klassificeras entalpier i:
Bildande entalpi
Det är energin som krävs för att bilda en mol av ett ämne från de element som utgör den. Kom ihåg att mullvaden är måttenheten för ämnet motsvarande 6.023x1023 atomer eller molekyler.
Ett exempel på formationens entalpi är föreningen av syre (O) och väte (H) för att bilda vatten (H2O), vars energi eller entalpi-variation (AH) är -285 820 KJ / mol.
Reaktionsentalpi
Det är energin som frigörs av en kemisk reaktion under konstant tryck.
Ett exempel på reaktionsentalpi är bildandet av metan (CH4) från föreningen av kol (C) och väte (H):
C + 2H2 → CH4
Se även Kemisk reaktion.
Lösning entalpi
Det hänvisar till mängden värme som avges eller absorberas av ett ämne när den löser sig i vattenlösning.
Ett exempel på lösningsentalpi är vad som händer vid upplösning av svavelsyra (H2SW4) i vatten (H2ELLER). Mängden energi som frigörs av syran är så hög att det är en lösning som måste användas med vissa säkerhetsåtgärder.
Neutraliseringsentalpi
Det är energin som fångas upp eller frigörs när en syra och en bas blandas och neutraliserar varandra.
Ett exempel på entalpi av neutralisering det är när vi blandar ättiksyra (CH2COOH) med bikarbonat (NaHCO2).
Se även syror och baser.
Förbränningens entalpi
Det är den energi som frigörs när en mol organisk substans reagerar med syre i luften och släpper ut koldioxid (CO2).
Ett exempel på förbränningens entalpi är den som genereras av propangas (C3H8), som släpper ut energi som används som hushållsbränsle:
C3H8 + 5 O2 → 3CO2+ 4H2ELLER
Gratis 2044 x 103 KJ / mol
Entalpiförändringen (AH) = -2,044x10 3 KJ / mol
Se även förbränning.
Förfall entalpi
Det är mängden värme eller energi som frigörs när en mol ämne bryts ned till enklare element.
Ett exempel på entalpi av nedbrytning är när väteperoxid eller väteperoxid sönderdelas för att bilda vatten och syre:
2H2ELLER2→ 2H2O + O2
96,5 KJ / mol släpps
Entalpiförändringen (AH) = 96,5 KJ / mol
Upplösning entalpi
Det avser mängden värme eller energi som ett ämne fångar upp eller ger upp när mer vatten tillsätts till lösningen.
Ett exempel på upplösningens entalpi Det är när vi tillsätter tvättmedel i pulverform till vattnet.
Se även Kemisk lösning.
Fasförändringsentalpi
Det hänvisar till det energiutbyte som uppstår när ett element ändrar tillstånd (fast, flytande eller gas). I den meningen har vi:
- Fusionsentalpi: entalpiförändringen i övergången från fast till flytande tillstånd
- Enthalpy av sublimering: entalpiförändringen i övergången från fast till gas.
- Förångningens entalpi: övergången från vätska till gas.
Ett exempel på fasändringsentalpi Detta är vad som händer i vattencykeln, eftersom vatten från en vätska till ett gasformigt eller fast tillstånd (eller någon av deras möjliga kombinationer) frigör eller absorberar energi. I detta fall är energif.webpörändringen i övergången av vatten från vätska till gas vid 100 ° C lika med 40,66 KJ / mol.
Se även:
- Endoterm reaktion.
- Exoterm reaktion.
Vad är entalpi för
Enthalpy används för att noggrant mäta de energivariationer som uppstår i ett system, antingen vid tidpunkten för att ta eller släppa energi till miljön.
Enthalpy är ett komplext begrepp inom termodynamik som sällan används i vardagen, eftersom vi inte beräknar den energi som krävs för att till exempel värma vatten för te. Det är dock möjligt att förstå hur det fungerar med ett vardagligt exempel.
När vi kokar vatten stiger temperaturen gradvis tills den når kokpunkten (100 ° C). I det här fallet talar vi om negativ entalpi, eftersom det termodynamiska systemet var tvungen att ta energi från miljön för att öka temperaturen.
Å andra sidan, när vi låter samma vatten svalna lite efter att ha kokat, börjar dess temperatur gradvis sjunka utan behov av extern intervention. I det här fallet är det positiv entalpi, eftersom energi släpps ut i miljön.
Entalpi och entropi
Entropi är en fysisk kvantitet som mäter mängden energi i ett system som inte är tillgängligt. Genom att beräkna denna storlek är det möjligt att känna till graden av oordning eller kaos i systemets struktur.
Förhållandet mellan entalpi och entropi ges av systemets jämvikt. Vid lägre entalpi (energiutbyte) tenderar systemet till jämvikt; men samtidigt ökar entropin, eftersom det finns större risk för kaos i systemet.
För sin del innebär en minimal entropi en lägre nivå av kaos och därför kommer energiutbytet (entalpi) att bli större.
