محاسبه آنتالپی آنتالپی - به عبارت ساده آنتروپی و آنتالپی واکنش چیست

هنگام کار با هر گونه محاسبات، محاسبات و پیش بینی پدیده های مختلف مرتبط با مهندسی حرارت، همه با مفهوم آنتالپی مواجه می شوند. اما برای افرادی که تخصصشان به مهندسی برق حرارتی مربوط نمی شود یا فقط به صورت سطحی با چنین اصطلاحاتی مواجه می شوند، کلمه "آنتالپی" باعث ترس و وحشت می شود. بنابراین، بیایید ببینیم آیا واقعاً همه چیز اینقدر ترسناک و غیرقابل درک است؟

اگر بخواهیم آن را کاملاً ساده بیان کنیم، اصطلاح آنتالپی به انرژی اشاره دارد که برای تبدیل به گرما در فشار ثابت معینی در دسترس است. اصطلاح آنتالپی در زبان یونانی به معنای "من گرما" است. یعنی فرمول حاوی مجموع اولیه انرژی داخلی و کار انجام شده را آنتالپی می نامند. این مقدار با حرف i نشان داده می شود.

اگر موارد بالا را در مقادیر فیزیکی بنویسیم، تبدیل و فرمول را بدست آوریم، i = u + pv به دست می آید (که در آن u انرژی داخلی است؛ p, u فشار و حجم ویژه سیال عامل در همان حالتی است که برای آن مقدار انرژی داخلی گرفته می شود). آنتالپی یک تابع افزایشی است، یعنی آنتالپی کل سیستم برابر است با مجموع تمام اجزای تشکیل دهنده آن.

اصطلاح "آنتالپی" پیچیده و چندوجهی است.

اما اگر سعی کنید آن را درک کنید، همه چیز بسیار ساده و واضح پیش خواهد رفت.

• ابتدا، برای درک اینکه آنتالپی چیست، ارزش دانستن تعریف کلی را دارد که ما انجام دادیم.
• ثانیاً، ارزش یافتن مکانیسم ظاهر این واحد فیزیکی را دارد تا بفهمیم از کجا آمده است.
• ثالثاً، شما باید با سایر واحدهای فیزیکی که به طور جدایی ناپذیری با آنها ارتباط دارند، ارتباط پیدا کنید.
• و در نهایت، چهارم، شما باید به مثال ها و فرمول نگاه کنید.

خوب، خوب، مکانیسم کار مشخص است. شما فقط باید با دقت بخوانید و درک کنید. ما قبلاً به اصطلاح "آنتالپی" پرداخته ایم، فرمول آن را نیز آورده ایم. اما بلافاصله یک سوال دیگر مطرح می شود: این فرمول از کجا آمده است و چرا آنتروپی به عنوان مثال با انرژی و فشار داخلی مرتبط است؟

جوهر و معنا

برای اینکه بتوانید معنای فیزیکی مفهوم "آنتالپی" را بفهمید، باید قانون اول ترمودینامیک را بدانید:

انرژی در هیچ جا ناپدید نمی شود و از هیچ به وجود نمی آید، بلکه فقط به مقدار مساوی از شکلی به شکل دیگر منتقل می شود. چنین مثالی انتقال گرما (انرژی گرمایی) به انرژی مکانیکی و بالعکس است.

باید معادله قانون اول ترمودینامیک را به شکل dq = du + pdv = du + pdv + vdp - vdp = d(u + pv) - vdp تبدیل کنیم. از اینجا عبارت (u + pv) را می بینیم. این عبارت است که آنتالپی نامیده می شود (فرمول کامل در بالا ارائه شد).

آنتالپی نیز یک کمیت حالت است، زیرا اجزای u (ولتاژ) و p (فشار)، v (حجم خاص) مقادیر مشخصی برای هر کمیت دارند. با دانستن این موضوع، قانون اول ترمودینامیک را می توان به این شکل بازنویسی کرد: dq = di - vdp.

در ترمودینامیک فنی از مقادیر آنتالپی استفاده می شود که از صفر پذیرفته شده مرسوم محاسبه می شود. تعیین تمام مقادیر مطلق این مقادیر بسیار دشوار است، زیرا برای این کار لازم است تمام اجزای انرژی درونی یک ماده را در هنگام تغییر حالت آن از O به K در نظر گرفت.

فرمول و مقادیر آنتالپی در سال 1909 توسط دانشمند G. Kamerling-Onnes ارائه شد.

در عبارت i - آنتالپی خاص، برای کل توده بدن، آنتالپی کل با حرف I نشان داده می شود، طبق سیستم جهانی واحدها، آنتالپی بر حسب ژول بر کیلوگرم اندازه گیری می شود و به صورت زیر محاسبه می شود:

کارکرد

آنتالپی ("E") یکی از توابع کمکی است که به لطف آن می توان محاسبات ترمودینامیکی را تا حد زیادی ساده کرد. به عنوان مثال، تعداد زیادی از فرآیندهای تامین حرارت در مهندسی برق حرارتی (در دیگهای بخار یا محفظه احتراق توربین های گاز و موتورهای جت و همچنین در مبدل های حرارتی) با فشار ثابت انجام می شود. به همین دلیل، مقادیر آنتالپی معمولاً در جداول خواص ترمودینامیکی آورده شده است.

شرایط حفظ آنتالپی، به ویژه، اساس نظریه ژول تامسون است. یا اثری که کاربرد عملی مهمی در مایع سازی گازها پیدا کرده است. بنابراین، آنتالپی انرژی کل سیستم منبسط شده است که مجموع انرژی داخلی و خارجی - انرژی پتانسیل فشار است. مانند هر پارامتر حالت، آنتالپی را می توان با هر جفت پارامتر حالت مستقل تعریف کرد.

همچنین بر اساس فرمول های فوق می توان گفت: "E" یک واکنش شیمیایی برابر است با مجموع آنتالپی های احتراق مواد شروع کننده منهای مجموع آنتالپی های احتراق محصولات واکنش.
در حالت کلی، تغییر در انرژی یک سیستم ترمودینامیکی شرط لازم برای تغییر آنتروپی این سیستم نیست.

بنابراین، در اینجا مفهوم "آنتالپی" را تحلیل کرده ایم. شایان ذکر است که "E" به طور جدایی ناپذیری با آنتروپی پیوند خورده است که می توانید بعداً در مورد آن نیز بخوانید.

آنتالپی در مقابل آنتروپی

کنجکاوی یکی از جنبه های انسان است که به او کمک می کند تا پدیده های مختلف جهان را کشف کند. یک نفر به آسمان نگاه می کند و تعجب می کند که چگونه باران تشکیل می شود. یک نفر به زمین نگاه می کند و متعجب است که چگونه گیاهان می توانند رشد کنند. این یک پدیده روزمره است که ما در زندگی خود با آن مواجه می شویم، اما آن دسته از افرادی که به اندازه کافی کنجکاو نیستند، هرگز سعی نمی کنند پاسخی برای چرایی وجود چنین پدیده هایی پیدا کنند. زیست شناسان، شیمی دانان و فیزیکدانان تنها تعدادی از افرادی هستند که در تلاش برای یافتن پاسخ هستند. دنیای مدرن ما اکنون با قوانین علمی مانند ترمودینامیک ادغام شده است. "ترمودینامیک" شاخه ای از علوم طبیعی است که شامل مطالعه حرکات داخلی سیستم های بدن می شود. این مطالعه در مورد رابطه گرما با اشکال مختلف انرژی و کار است. کاربردهای ترمودینامیک در جریان الکتریسیته و صرفاً از چرخاندن و چرخاندن یک پیچ و سایر ماشین های ساده خود را نشان می دهد. تا زمانی که گرما و اصطکاک در میان باشد، ترمودینامیک وجود دارد. دو اصل رایج ترمودینامیک آنتالپی و آنتروپی هستند. در این مقاله با تفاوت های آنتالپی و آنتروپی بیشتر آشنا خواهید شد.

در یک سیستم ترمودینامیکی، اندازه گیری انرژی کل آن آنتالپی نامیده می شود. برای ایجاد یک سیستم ترمودینامیکی، انرژی داخلی مورد نیاز است. این انرژی به عنوان محرک یا محرک برای ایجاد سیستم عمل می کند. واحدهای آنتالپی عبارتند از ژول (سیستم بین المللی واحدها) و کالری (واحد حرارتی بریتانیا). "آنتالپی" کلمه یونانی "enthalpos" (افشاندن گرما) است. Heike Kamerlingh Onnes فردی بود که این کلمه را ابداع کرد، در حالی که Alfred W. Porter کسی بود که نماد "H" را برای "آنتالپی" ابداع کرد. در اندازه گیری های بیولوژیکی، شیمیایی و فیزیکی، آنتالپی ترجیح داده شده برای تغییرات انرژی سیستم است، زیرا توانایی ساده سازی تعاریف خاص از انتقال انرژی را دارد. رسیدن به یک مقدار برای کل آنتالپی ممکن نیست زیرا آنتالپی کل سیستم را نمی توان مستقیماً اندازه گیری کرد. تنها تغییر آنتالپی معیار ارجح کمیت است، نه مقدار مطلق آنتالپی. در واکنش های گرماگیر، تغییر مثبت در آنتالپی و در واکنش های گرمازا، تغییر منفی در آنتالپی رخ می دهد. به زبان ساده، آنتالپی یک سیستم معادل مجموع کار غیر مکانیکی و گرمای ارائه شده است. در فشار ثابت، آنتالپی معادل تغییر در انرژی درونی سیستم و کاری است که سیستم بر روی محیط خود اعمال می کند. به عبارت دیگر، گرما می تواند توسط یک واکنش شیمیایی خاص در چنین شرایطی جذب یا آزاد شود.

"آنتروپی" قانون دوم ترمودینامیک است. این یکی از اساسی ترین قوانین فیزیک است. این برای درک زندگی و شناخت مهم است. این به عنوان قانون بی نظمی در نظر گرفته می شود. در اواسط قرن گذشته، «آنتروپی» قبلاً با تلاش های گسترده کلازیوس و تامسون فرموله شده بود. کلازیوس و تامسون از مشاهدات کارنو از جریانی که چرخ آسیاب را می چرخاند الهام گرفتند. کارنو بیان کرد که ترمودینامیک جریان گرما از دماهای بالاتر به پایین تر است که باعث کارکرد موتور بخار می شود. کلازیوس کسی بود که اصطلاح "آنتروپی" را ابداع کرد. نماد آنتروپی "S" است، که بیان می کند که جهان به طور ذاتی فعال در نظر گرفته می شود که به طور خود به خودی برای از بین بردن یا به حداقل رساندن وجود یک نیروی ترمودینامیکی عمل کند.

"آنتالپی" انتقال انرژی و "آنتروپی" قانون بی نظمی است.

آنتالپی نماد "H" و آنتروپی نماد "S" را به خود می گیرد.

هایکه کامرلینگ اونز اصطلاح "آنتالپی" و کلازیوس اصطلاح "آنتروپی" را ابداع کردند.

انرژی داخلی (U) یک ماده از انرژی جنبشی و پتانسیل همه ذرات ماده تشکیل شده است، به جز انرژی جنبشی و پتانسیل ماده به عنوان یک کل. انرژی داخلی به ماهیت ماده، جرم، فشار، دما بستگی دارد. در واکنش‌های شیمیایی، تفاوت در مقادیر انرژی داخلی مواد قبل و بعد از واکنش منجر به اثر حرارتی واکنش شیمیایی می‌شود. بین اثر حرارتی یک واکنش شیمیایی انجام شده در حجم ثابت Qv (اثر حرارتی ایزوکوریک) و اثر حرارتی یک واکنش در فشار ثابت Qp (اثر حرارتی ایزوباریک) تمایز قائل شد.

اثر حرارتی در فشار ثابت، با علامت مخالف، تغییر در آنتالپی واکنش (ΔH = -Q p) نامیده می شود.

آنتالپی مربوط به انرژی داخلی H = U + pv است که p فشار و v حجم است.

آنتروپی (S)معیار بی نظمی در سیستم است. آنتروپی گاز بیشتر از آنتروپی مایع و جامد است. آنتروپی لگاریتم احتمال وجود سیستم است (بولتزمن 1896): S = R ln W، که در آن R ثابت گاز جهانی است، و W احتمال وجود سیستم است (تعداد ریز حالت هایی که توسط آن ها یک حالت کلان داده شده قابل تحقق است). آنتروپی در J/molּK و واحدهای آنتروپی (1e.u=1J/molּK) اندازه‌گیری می‌شود.

پتانسیل گیبس (G) یا پتانسیل ایزوباریک- همدما. این تابع حالت سیستم را نیروی محرکه یک واکنش شیمیایی می نامند. پتانسیل گیبسبا این رابطه به آنتالپی و آنتروپی مربوط می شود:

∆G = ∆H – T ∆S، جایی که T دما بر حسب K است.

6.4 قوانین ترموشیمی محاسبات ترموشیمیایی

قانون هس(آلمانی ایوانوویچ هس 1840): اثر حرارتی یک واکنش شیمیایی به مسیری که فرآیند در آن انجام می شود بستگی ندارد، بلکه به وضعیت اولیه و نهایی سیستم بستگی دارد.

قانون لاووازیه-لاپلاس: اثر حرارتی واکنش رو به جلو برابر است با اثر حرارتی واکنش معکوس با علامت مخالف.

قانون هس و پیامدهای آن برای محاسبه تغییرات آنتالپی، آنتروپی، پتانسیل گیبس در طی واکنش های شیمیایی استفاده می شود:

∆H = ∑∆H 0 298 (ادامه) - ∑∆H 0 298 (اصلی)

∆S = ∑S 0 298 (ادامه) - ∑S 0 298 (اصلی)

∆G = ∑∆G 0 298 (ادامه) - ∑∆G 0 298 (اصلی)

فرمول نتیجه از قانون هس برای محاسبه تغییر در آنتالپی واکنش: تغییر در آنتالپی واکنش برابر است با مجموع آنتالپی های تشکیل محصولات واکنش منهای مجموع آنتالپی های تشکیل واکنش مواد اولیه با در نظر گرفتن استوکیومتری.

∆H 0 298 - آنتالپی استاندارد تشکیل (مقدار گرمایی که در طی تشکیل 1 مول از یک ماده از مواد ساده در شرایط استاندارد آزاد یا جذب می شود). شرایط استاندارد: فشار 101.3 کیلو پاسکال و دمای 25 0 C.

اصل برتلو تامسن: تمام واکنش های شیمیایی خود به خود با کاهش آنتالپی رخ می دهد. این اصل در دماهای پایین کار می کند. در دماهای بالا، واکنش ها می تواند با افزایش آنتالپی ادامه یابد.

سخنرانی شماره 8.

الگوهای واکنش های شیمیایی

مقدمه ای بر ترمودینامیک. مفهوم آنتروپی، آنتالپی، انرژی گیبس. امکان واکنش های شیمیایی. عوامل آنتالپی و آنتروپی فرآیندها.

ترمودینامیک شیمیایی

این سؤال که آیا این یا آن واکنش خود به خودی اساساً تحت شرایط خاصی امکان پذیر است یا خیر، مورد بررسی قرار می گیرد ترمودینامیک شیمیایی. مثلاً انفجار باروت (نمره، گوگرد و زغال سنگ) به خودی خود امکان پذیر نیست. در شرایط عادی، واکنش ادامه نمی یابد. برای شروع آن، به t ° یا یک ضربه نیاز دارید.

ترمودینامیک شیمیایی انتقال یک سیستم از یک حالت به حالت دیگر را در نظر می گیرد و مکانیسم انتقال را کاملا نادیده می گیرد. در مورد چگونگی انتقال مواد اولیه به محصولات واکنش و اینکه چگونه سرعت به شرایط واکنش بستگی دارد. سینتیک شیمیایی. اگر واکنشی از نظر ترمودینامیکی ممنوع باشد، در نظر گرفتن سرعت آن بی معنی است، این واکنش خود به خود انجام نمی شود.

اگر واکنش از نظر ترمودینامیکی امکان پذیر باشد، می توان سرعت را تغییر داد، برای مثال، با معرفی یک کاتالیزور. تئوری ها، قوانین، ویژگی های عددی برای کنترل واکنش ها ضروری هستند: برای کند کردن فرآیندهای خوردگی فلزات یا ترکیب سوخت موشک و غیره.

ترمودینامیک - علم تبدیل برخی از انواع انرژی و کار به انواع دیگر. 3 قانون ترمودینامیک وجود دارد.

مواد شیمیایی را ترمودینامیک می نامندبا در نظر گرفتن تبدیل انرژی و کار در واکنش های شیمیایی. برای این باید بدانید تابع حالت.

تابع وضعیت چنین ویژگی متغیری از سیستم نامیده می شود که به پیش از تاریخ سیستم بستگی ندارد و تغییری که در طی انتقال سیستم از یک حالت به حالت دیگر بستگی به نحوه ایجاد این تغییر ندارد.

(سیزیف، کوه،

ΔΕ سنگ روی کوه تابع حالت است)

ΔE - انرژی پتانسیل

ΔE \u003d میلی گرم (h 2 -h 1)

برای اینکه بتوان از توابع حالت استفاده کرد، خود حالت ها باید اعلام شوند.

گزینه های ایالتی

P - فشار
V - حجم	بخشی از فضای اشغال شده توسط سیستم.
ν تعداد خال ها است	; ;
T - دما	برای یک گاز ایده آل، T = 273.16 K برای نقطه سه گانه آب.
T˚ - t˚ استاندارد	˚ = 25˚С = 298.16 K
Р˚ - استاندارد Р	P˚ \u003d 1 atm \u003d 760 mm Hg. = 101.3 کیلو پاسکال

توابع دولت

U - انرژی داخلی
H - آنتالپی
S - آنتروپی
G انرژی گیبس است

الف و س، یعنی کار و گرما دو تابعی هستند که ترمودینامیک به آنها اختصاص دارد، اما توابع حالت نیستند.

هر سیستمی که انتقال آن از یک حالت به حالت دیگر توسط ترمودینامیک در نظر گرفته می شود می تواند:

من حجم ثابت(به عنوان مثال، یک آمپول مهر و موم شده)، V - const.

فرآیندهایی که در حجم ثابت رخ می دهند نامیده می شوند ایزوکوریک، (ایزوکوریک).

II فشار ثابت. ایزوباریکفرآیندها (ایزوباریک)، P – const.

III ثابتt˚. همدمافرآیندها، T - const.

فرآیندهایی که در سیستم در شرایطی که تبادل حرارت بین سیستم و محیط خارجی وجود ندارد، نامیده می شوند آدیاباتیک

گرمای دریافتی سیستم مثبت و گرمایی که سیستم به محیط خارجی می دهد منفی در نظر گرفته می شود. گرما با عدد J (kJ) تعریف می شود.

قانون اول ترمودینامیک آنتالپی

قانون اول ترمودینامیک - قانون بقا و تبدیل انرژی.

تغییر انرژی داخلی سیستم برابر است با تفاوت بین مقدار گرمای دریافتی سیستم از محیط و مقدار کار انجام شده توسط سیستم بر روی محیط.

ΔU - در یک واکنش شیمیایی - تغییر در انرژی داخلی سیستم در نتیجه تبدیل تعداد معینی مول از مواد اولیه به تعداد معینی مول از محصولات واکنش است.

(تفاوت بین انرژی های حالت نهایی و اولیه).

سپس

اگر واکنش ایزوکوریک باشد، V-const و
(یعنی مقدار گرمای دریافتی یا داده شده توسط سیستم).

اگر واکنش ایزوباریک باشد، در فشار خارجی ثابت صورت می گیرد:

سپس

بیشتر واکنش‌های شیمیایی در شرایط ایزوباریک، یعنی. تعیین Q P و کار انبساط (فشرده سازی) ضروری است.

برای ساده کردن وضعیت در ترمودینامیک، یک تابع جدید اتخاذ شده است - آنتالپی ن.

تغییر آنتالپی در واکنش به صورت زیر خواهد بود:

با در نظر گرفتن رابطه (1) به دست می آوریم

و از آنجایی که واکنش در شرایط ایزوباریک انجام می شود، پس P = const
.

، اما ما این را می دانیم
، بیایید جایگزین کنیم:

، سپس

، یعنی تفاوت بین اثرات حرارتی یک واکنش، که در فشار ثابت و حجم ثابت اندازه‌گیری می‌شود، برابر با کار انبساط است. بنابراین، تغییر در آنتالپی به طور منحصر به فردی با مقدار گرمای دریافتی یا داده شده توسط سیستم در طول انتقال هم‌بار مرتبط است و تغییر در آنتالپی ΔH معمولاً به عنوان اندازه‌گیری اثر حرارتی یک واکنش شیمیایی در نظر گرفته می‌شود.

گرمای آتش، سوزاندن سنگ آهک، فتوسنتز گیاهان و الکترولیز نمونه هایی از مبادله اشکال مختلف انرژی هستند.

اثر حرارتی یک واکنش شیمیایی عبارت است از تغییر انرژی در طی انتقال ایزوباریک تعداد معینی مول از مواد اولیه به تعداد متناظر مول از محصولات واکنش.(در J یا kJ).

با تغییر آنتالپی در طول انتقال سیستم از حالت مواد اولیه به محصولات واکنش اندازه گیری می شود. در همان زمان، اصطلاح اگزو و واکنش گرماگیر حفظ می شود. با کالریمتر اندازه گیری می شود. اثرات حرارتی واکنش هایی که در جهت جلو و معکوس انجام می شوند از نظر بزرگی برابر و از نظر علامت مخالف هستند.

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl ΔH \u003d - 184 کیلوژول

2HCl \u003d H 2 + Cl 2 ΔH \u003d + 184 کیلوژول

قانون اساسی ترموشیمی توسط هس در سال 1840 تدوین شد.

تی
اثر حرارتی یک واکنش فقط به حالت مواد اولیه و نهایی بستگی دارد و به تعداد مراحل میانی بستگی ندارد.

برای به دست آوردن 1 مول CO 2، 1 مول C (tv) و 1 مول O 2 (گرم) مورد نیاز است.

با جمع بندی مراحل و آنتالپی تمام مراحل، متوجه می شویم که:

به این فرآیند چرخه می گویند. برای محاسبه اثر حرارتی یک واکنش، لازم است آنتالپی های تجزیه مواد اولیه و آنتالپی های تشکیل محصولات واکنش از مواد ساده را بدانیم. اما از نظر قدر مساوی و از نظر علامت متفاوت هستند، بنابراین کافی است یک آنتالپی را بدانید. زیرا آنتالپی به حالت و شرایط آن بستگی دارد، سپس به همه حالات و شرایط یکسان اشاره می شود که استاندارد نامیده می شود.

t˚ = 25˚С، P = 101.3 کیلو پاسکال

اثر یک واکنش شیمیایی است تفاوتمجموع گرمای تشکیل محصولات واکنش و مجموع گرمای تشکیل مواد اولیه.

انتقال از حالت استاندارد به حالت دیگر با افزایش آنتالپی همراه است، یعنی. اثر حرارتی گرماگیر

مواد ساده برابر با صفر هستند.

آنتالپی استاندارد (گرمای تشکیل) نامیده می شود.

(˚) - به این معنی است که همه مواد در حالت استاندارد هستند.

آنتالپی تشکیل یک ماده پیچیده از مواد ساده، اثر گرمایی واکنش تشکیل یک ماده معین از مواد ساده در حالت های استاندارد، مربوط به 1 مول از ماده حاصل است. . (f- تشکیل - آموزش).

آنتروپی

آنتروپی (S) متناسب با لگاریتم احتمال ترمودینامیکی (W) وضعیت سیستم است.

H - ثابت بولتزمن

آنتروپی معیاری برای بی نظمی یک سیستم است. Entpropy به عنوان یک تابع حالت معرفی می شود که تغییر آن با نسبت مقدار گرمای دریافتی یا داده شده توسط سیستم در t - T تعیین می شود.

اگر سیستم مقدار معینی گرما را با t˚ ثابت دریافت کند، آنگاه تمام گرما به سمت افزایش حرکت تصادفی و آشفته ذرات می رود، یعنی. افزایش آنتروپی

دوم قانون دوم ترمودینامیک

قانون دوم ترمودینامیک بیان می کند که فقط چنین فرآیندهایی می توانند به طور خود به خود در یک سیستم جدا شده رخ دهند که منجر به افزایش آنتروپی شود.(سیستم نابسامان).

تبخیر اتر از دست به طور خود به خود با افزایش آنتروپی انجام می شود، اما گرما برای چنین انتقالی از دست گرفته می شود، یعنی. فرآیند گرماگیر است.

III قانون سوم ترمودینامیک

آنتروپی یک کریستال ایده آل در صفر مطلق صفر است. این قانون سوم ترمودینامیک است.

S˚ 298 آنتروپی استاندارد، J/(k mol) است.

اگر ΔH بزرگ باشد، ΔS کوچک است. اما همیشه اینطور نیست. گیبز تابع حالت جدیدی را در ترمودینامیک معرفی کرد - انرژی گیبس - جی .

G=H-TS یا ∆G = ∆H – T∆S

در هر سیستم بسته در P و T ثابت، چنین فرآیند خود به خودی امکان پذیر است که منجر به کاهش انرژی گیبس می شود.ΔG و آنتالپی. ... گیبس. آنتالپیو آنتروپی عوامل، تأثیر آنها بر نشتی واکنش هادر دماهای پایین و بالا 18. درجه ممکن هاو شرایط نشت می کند واکنش ها ...

این راهنما می تواند برای کار مستقل توسط دانشجویان رشته های غیر شیمیایی استفاده شود.

سند

غالب عامل الف. انرژی گیبسبه عنوان معیاری برای خودانگیختگی عمل می کند نشت می کند شیمیایی واکنش هابا ایزوباریک - همدما فرآیندها. شیمیایی واکنشاساسا ممکن است، اگر انرژی گیبسدر حال کاهش...

دستورالعمل جلسات آموزشی دوره "مبانی نظری شیمی" شامل سخنرانی، سمینار، کار آزمایشگاهی، ترم و تکالیف می باشد.

رهنمودها

... مفهوم در باره آنتروپی، مطلق آنتروپیمواد (S°t) و آنتروپی فرآیندها(S°t). انرژی گیبسبه عنوان یک اندازه گیری شیمیاییقرابت تغییر دادن انرژی گیبسبي تفاوت فرآیندها, آنتروپیو آنتالپی عوامل. محاسبه G°298 و S°298 فرآیندها ...

رهنمودها

... ح واکنش ها. مفهوم در باره آنتروپی. مطلق آنتروپیو وابستگی آن به ساختار ماده. تغییر دادن آنتروپیبي تفاوت فرآیندها. انرژی گیبس، ارتباط آن با آنتروپیو آنتالپی. آنتالپیو آنتروپی عوامل روند ...

برنامه کنکور کارشناسی ارشد در گرایش 050100 آموزش علوم

برنامه

... فرآیندها. انرژی و جهت شیمیایی فرآیندها شیمیایی ترمودینامیک. اصلی مفاهیم ترمودینامیک: سیستم، روند، پارامتر، حالت توابع وضعیت سیستم: داخلی انرژیو آنتالپی ...

همچنین ببینید "پرتال فیزیکی"

آنتالپی، همچنین عملکرد حرارتیو محتوای گرما- پتانسیل ترمودینامیکی مشخص کننده وضعیت سیستم در تعادل ترمودینامیکی هنگام انتخاب به عنوان متغیر مستقل فشار، آنتروپی و تعداد ذرات.

به زبان ساده، آنتالپی انرژی است که برای تبدیل به گرما در دما و فشار معینی در دسترس است.

اگر سیستم ترمومکانیکی متشکل از یک ماکرو بدن (گاز) و یک پیستون با مساحت در نظر گرفته شود. اسبا بار سنگین P = pSتعادل فشار گاز آردر داخل ظرف، چنین سیستمی نامیده می شود تمدید شده.

آنتالپی یا انرژی یک سیستم منبسط شده Eبرابر مجموع انرژی داخلی گاز است Uو انرژی پتانسیل پیستون با بار Eعرق = psx = pV

بنابراین، آنتالپی در این حالت مجموع انرژی داخلی بدن و کاری است که باید صرف شود تا حجم بدن Vوارد یک محیط تحت فشار شوید آرو در تعادل با بدن است. آنتالپی سیستم اچ- مشابه انرژی داخلی و سایر پتانسیل های ترمودینامیکی - برای هر حالت یک مقدار کاملاً تعریف شده دارد، یعنی تابع حالت است. بنابراین، در روند تغییر دولت

مثال ها

ترکیبات معدنی (در دمای 25 درجه سانتیگراد)
آنتالپی استاندارد واکنش

ترکیب شیمیایی	فاز (مواد)	فرمول شیمیایی	Δ اچ f 0 کیلوژول بر مول
آمونیاک	حل شده	NH3 (NH4OH)	−80.8
آمونیاک	گازی	NH3	−46.1
کربنات سدیم	جامد	Na2CO3	−1131
کلرید سدیم (نمک)	حل شده	NaCl	−407
کلرید سدیم (نمک)	جامد	NaCl	−411.12
کلرید سدیم (نمک)	مایع	NaCl	−385.92
کلرید سدیم (نمک)	گازی	NaCl	−181.42
هیدروکسید سدیم	حل شده	NaOH	−469.6
هیدروکسید سدیم	جامد	NaOH	−426.7
نیترات سدیم	حل شده	NaNO 3	−446.2
نیترات سدیم	جامد	NaNO 3	−424.8
دی اکسید گوگرد	گازی	SO2	−297
اسید سولفوریک	مایع	H2SO4	−814
سیلیس	جامد	SiO2	−911
دی اکسید نیتروژن	گازی	NO 2	+33
مونوکسید نیتروژن	گازی	نه	+90
اب	مایع	H2O	−286
اب	گازی	H2O	−241.8
دی اکسید کربن	گازی	CO2	−393.5
هیدروژن	گازی	H2	0
فلوئور	گازی	F2	0
کلر	گازی	Cl2	0
برم	مایع	Br2	0
برم	گازی	Br2	0

آنتالپی ثابت در ترمودینامیک نسبیتی

هنگام ساخت ترمودینامیک نسبیتی (با در نظر گرفتن نظریه نسبیت خاص)، معمولاً راحت‌ترین روش استفاده از به اصطلاح آنتالپی ثابت - برای یک سیستم واقع در یک کشتی خاص است.

در این رویکرد، دما به عنوان یک متغیر لورنتس تعریف می شود. آنتروپی نیز یک تغییر ناپذیر است. از آنجایی که دیوارها بر روی سیستم تأثیر می گذارند، طبیعی ترین متغیر مستقل فشار است و بنابراین استفاده از آنتالپی به عنوان پتانسیل ترمودینامیکی راحت است.

برای چنین سیستمی، آنتالپی و تکانه "معمول" سیستم یک 4 بردار را تشکیل می دهد و تابع ثابت این 4 بردار برای تعیین آنتالپی ثابت گرفته می شود که در همه چارچوب های مرجع یکسان است:

معادله اصلی ترمودینامیک نسبیتی بر حسب دیفرانسیل آنتالپی ثابت به صورت زیر نوشته شده است:

با استفاده از این معادله می توان هر مشکل ترمودینامیک سیستم های متحرک را در صورت مشخص بودن تابع حل کرد.

همچنین ببینید

منابع

1. بولگارسکی A. V.، Mukhachev G. A.، Shchukin V. K.، "ترمودینامیک و انتقال حرارت"، اد. دوم، تجدید نظر شده است. و اضافی مسکو: مدرسه عالی، 1975، 495 ص.
2. Kharin A. N.، Kataeva N. A.، Kharin L. T.، ed. پروفسور Kharina A. N. "درس شیمی"، M.: "دبیرستان"، 1975، 416 ص.

یادداشت

بنیاد ویکی مدیا 2010 .

مترادف ها:

ببینید "آنتالپی" در سایر لغت نامه ها چیست:

آنتالپی- (از یونانی enthalpo I گرما)، تابع حالت یک سیستم ترمودینامیکی، که تغییر آن در فشار ثابت برابر با مقدار گرمای عرضه شده به سیستم است، بنابراین آنتالپی اغلب تابع گرما یا مقدار گرما نامیده می شود. .. ... فرهنگ لغت دایره المعارف مصور

- (از یونانی enthalpo I heat) یک تابع تک مقدار H از حالت یک سیستم ترمودینامیکی با پارامترهای آنتروپی مستقل S و فشار p، با رابطه H = U + pV به انرژی داخلی U مرتبط است، که در آن V حجم است. از سیستم در یک تغییر p ثابت ...... فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

- (نام H)، مقدار انرژی ترمودینامیکی (حرارتی) موجود در ماده. در هر سیستمی، آنتالپی برابر است با مجموع انرژی داخلی و حاصل ضرب فشار و حجم. اندازه گیری بر حسب تغییر (معمولا افزایش) در مقدار ... ... فرهنگ دانشنامه علمی و فنی

محتوای گرما فرهنگ لغت مترادف های روسی. اسم آنتالپی، تعداد مترادف ها: 1 محتوای حرارتی (1) واژه نامه مترادف ASIS … فرهنگ لغت مترادف

آنتالپی- (از یونانی enthalpo I heat) اکوسیستم ها، وضعیت عملکردی اکوسیستم، که میزان گرمای آن را تعیین می کند. آنتالپی یک ویژگی گسترده اکوسیستم است. فرهنگ لغت دایره المعارف زیست محیطی. کیشینو: نسخه اصلی شوروی مولداوی ... ... فرهنگ لغت زیست محیطی

آنتالپی- تابع حالت یک سیستم ترمودینامیکی، برابر با مجموع انرژی داخلی و حاصل ضرب حجم و فشار. توجه داشته باشید آنتالپی یک تابع مشخصه است اگر آنتروپی و فشار پارامترهای مستقل باشند. [تلفیقی… … کتابچه راهنمای مترجم فنی

- (از گرمای یونانی enthalpo I) (محتوای گرما، عملکرد حرارتی گیبس)، پتانسیل ترمودینامیکی که وضعیت ماکروسکوپی را مشخص می کند. سیستم های ترمودینامیکی تعادل هنگام انتخاب به عنوان متغیر مستقل اصلی آنتروپی S و ... ... دایره المعارف فیزیکی