Enthalpy là gì? Công thức, loại và ví dụ – khoa học và sức khỏe

Enthalpy là gì, công thức, loại và ví dụ liên quan sẽ được mindovermetal mang đến cho bạn trong bài viết dưới đây để có thể có được cho mình những kiến thức đầy đủ nhất!

Entanpi là gì?

Enthalpy là lượng nhiệt mà mạng lưới hệ thống nhiệt động giải phóng hoặc hấp thụ từ môi trường tự nhiên xung quanh khi nó ở áp suất không đổi, hệ nhiệt động có nghĩa là bất kể vật thể nào .

Trong vật lý và hóa học, enthalpy là một đại lượng nhiệt động có đơn vị đo là Joules (J) và được biểu thị bằng chữ H.

Công thức tính entanpy là :

H = E + PV

Ở đâu :

• H là entanpi, E là năng lượng của hệ nhiệt động, P là áp suất của hệ nhiệt động, V là thể tích.

Trong công thức này, tích của áp suất nhân với thể tích ( PV ), bằng với việc làm cơ học được vận dụng cho mạng lưới hệ thống .

Do đó, entanpy bằng năng lượng của một hệ nhiệt động cộng với công việc cơ học được áp dụng cho nó.

Tuy nhiên, entanpy của một mạng lưới hệ thống chỉ hoàn toàn có thể được đo tại thời gian xảy ra đổi khác nguồn năng lượng. Biến thể, được biểu lộ bằng dấu, tạo ra một công thức mới :

∆H = ∆E + P∆V

Điều này có nghĩa là độ biến thiên của entanpy ( H ) bằng với biến thiên nguồn năng lượng ( ∆ E ) cộng với việc làm cơ học được vận dụng cho mạng lưới hệ thống ( PV ) .Enthalpy xuất phát từ tiếng Hy Lạp enthálpō, có nghĩa là thêm hoặc thêm nhiệt. Thuật ngữ này lần tiên phong được đặt ra bởi nhà vật lý người Hà Lan Heike Kam Muffh Onnes, người giành phần thưởng Nobel Vật lý năm 1913 .

Các loại entanpy

Có một số ít loại enthalpy tùy thuộc vào những chất và quy trình tương quan. Khi quy trình tương quan đến việc giải phóng nguồn năng lượng, đó là một phản ứng tỏa nhiệt, trong khi việc thu năng lượng có nghĩa là đó là một phản ứng nhiệt .Dựa trên những điều trên, entanpy được phân thành :

Hình thành entanpy

Đó là nguồn năng lượng thiết yếu để tạo thành một nốt ruồi của một chất từ ​ ​ những yếu tố cấu thành nó. Hãy nhớ lại rằng nốt ruồi là đơn vị chức năng đo lường và thống kê chất tương tự với 6.023 x10 23 nguyên tử hoặc phân tử .

Một ví dụ về entanpy hình thành là sự kết hợp của oxy (O) và hydro (H) để tạo thành nước (H 2 O), có năng lượng hoặc biến thiên entanpy (ΔH) là -285.820 KJ / mol.

Phản ứng entanpy

Đó là nguồn năng lượng giải phóng một phản ứng hóa học dưới áp suất không đổi .

Một ví dụ về entanpy phản ứng là sự hình thành metan (CH4) từ sự kết hợp giữa carbon (C) và hydro (H):

C + 2H 2 → CH 4Xem thêm Phản ứng hóa học .

Entanpi dung dịch

Đề cập đến lượng nhiệt được giải phóng hoặc hấp thụ bởi một chất khi hòa tan trong dung dịch nước .

Một ví dụ về entanpy của dung dịch là những gì xảy ra khi hòa tan axit sunfuric (H 2 SO 4 ) trong nước (H 2 O). Lượng năng lượng được giải phóng bởi axit cao đến mức nó là một giải pháp phải được sử dụng với các biện pháp an toàn nhất định.

Trung hòa entanpy

Đó là nguồn năng lượng được thu giữ hoặc giải phóng khi axit và bazơ được trộn lẫn, trung hòa lẫn nhau .

Một ví dụ về entanpy trung hòa là khi chúng ta trộn axit axetic (CH₃COOH) với bicarbonate (NaHCO₃).

Xem thêm Axit và bazơ .

Đốt cháy

Nó là năng lượng được giải phóng khi một mol chất hữu cơ phản ứng với oxy trong không khí và giải phóng carbon dioxide (CO 2).

Một ví dụ về entanpy đốt cháy được tạo ra bởi khí propan (C 3 H 8 ), giải phóng năng lượng được sử dụng làm nhiên liệu trong nước:

C 3 H 8 + 5 O 2 → 3CO 2 + 4H 2 OPhát hành 2.044 x 10 3 KJ / molBiến thể enthalpy ( H ) = – 2.044 x10 ^ 3 KJ / molXem thêm Đốt cháy .

Phân hủy entanpy

Đó là lượng nhiệt hoặc nguồn năng lượng được giải phóng khi một mol chất bị phá vỡ thành những yếu tố đơn thuần hơn .

Một ví dụ về entanpy phân hủy là khi hydro peroxide hoặc hydro peroxide bị phân hủy tạo thành nước và oxy:

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 296,5 KJ / mol được phát hànhBiến thiên Enthalpy ( H ) = 96,5 KJ / mol

Entanpi giải thể

Nó đề cập đến lượng nhiệt hoặc nguồn năng lượng mà một chất thu được hoặc giải phóng khi thêm nhiều nước vào dung dịch .

Một ví dụ về entanpy hòa tan là khi chúng ta thêm chất tẩy bột vào nước.

Thay đổi pha entanpy

Nó đề cập đến sự trao đổi nguồn năng lượng xảy ra khi một yếu tố biến hóa trạng thái ( rắn, lỏng hoặc khí ). Theo nghĩa này, tất cả chúng ta có :

• Entanpi của phản ứng tổng hợp : sự thay đổi entanpy trong quá trình chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái Enthalpy của sự thăng hoa : sự thay đổi của entanpy trong quá trình chuyển từ thể rắn sang thể khí. Bay hơi entanpy : sự chuyển từ chất lỏng sang chất khí.

Một ví dụ về entanpy thay đổi pha là những gì xảy ra trong chu trình nước, vì khi đi từ chất lỏng sang trạng thái khí hoặc rắn (hoặc bất kỳ sự kết hợp nào có thể của nó), nước sẽ giải phóng hoặc hấp thụ năng lượng. Trong trường hợp này, sự thay đổi năng lượng trong quá trình chuyển đổi nước từ chất lỏng sang chất khí ở 100 ° C bằng 40,66 KJ / mol.

Entanpi để làm gì?

Enthalpy được sử dụng để đo đúng chuẩn những đổi khác nguồn năng lượng xảy ra trong một mạng lưới hệ thống, khi lấy hoặc giải phóng nguồn năng lượng vào môi trường tự nhiên .Enthalpy là một khái niệm phức tạp về nhiệt động lực học thường không được sử dụng trong đời sống hàng ngày, vì tất cả chúng ta không đo lường và thống kê nguồn năng lượng thiết yếu để đun nóng nước cho trà, ví dụ. Tuy nhiên, hoàn toàn có thể hiểu làm thế nào nó hoạt động giải trí với một ví dụ hàng ngày .Khi tất cả chúng ta đun sôi nước, nhiệt độ của nó tăng dần cho đến khi đạt đến điểm sôi ( 100 ° C ). Trong trường hợp này, tất cả chúng ta đang nói về entanpy âm, vì mạng lưới hệ thống nhiệt động phải lấy nguồn năng lượng từ môi trường tự nhiên để tăng nhiệt độ .

Mặt khác, khi chúng ta để cho cùng loại nước đó nguội đi một chút sau khi đun sôi, nhiệt độ của nó bắt đầu giảm dần mà không cần sự can thiệp từ bên ngoài. Trong trường hợp này, nó là một entanpy tích cực, vì năng lượng đang được giải phóng ra môi trường.

Entanpi và entropy

Entropy là một đại lượng vật lý đo lượng nguồn năng lượng trong một mạng lưới hệ thống không có sẵn. Bằng cách giám sát cường độ này, hoàn toàn có thể biết mức độ rối loạn hoặc hỗn loạn trong cấu trúc của một mạng lưới hệ thống .Mối quan hệ giữa enthalpy và entropy được đưa ra bởi trạng thái cân đối của mạng lưới hệ thống. Khi ít entanpy ( trao đổi nguồn năng lượng ), mạng lưới hệ thống có xu thế cân đối ; nhưng đồng thời entropy tăng lên, vì có năng lực hỗn loạn lớn hơn trong mạng lưới hệ thống .Về phần mình, một entropy tối thiểu ý niệm mức độ hỗn loạn thấp hơn và do đó, sự trao đổi nguồn năng lượng ( entanpy ) sẽ lớn hơn .