Mit jelent az entalpia?

Normál meghatározás: Az entalpia az energia mérése egy termodinamikai rendszerben. Ez a termodinamikai mennyiség, amely egyenértékű a rendszer belső energiájával, plusz a nyomás és a térfogat szorzata.

$ H = U + PV $

Dióhéjban: A $ U $ kifejezés értelmezhető a rendszer létrehozásához szükséges energiaként, a $ PV $ kifejezés pedig energiaként, amelyre szükség lenne a rendszer “terének létrehozásához”, ha a környezet nyomása állandó maradt.

Amikor például egy rendszer $ n $ mol a $ V $ térfogatú gáz a $ P $ nyomáson és a $ T $ hőmérsékleten abszolút nulláról jön létre vagy hozza a jelenlegi állapotát, az energiát a belső energiájával egyenlően kell ellátni, $ U $ plusz $ PV $, ahol $ PV $ a tolás során végzett munka a környezeti (légköri) nyomással szemben.

További információ az entalpiaról:

1) A rendszer teljes entalpiája, H közvetlenül mérhető. Maga az entalpia termodinamikai potenciál, ezért egy rendszer entalpiajának méréséhez egy meghatározott referenciapontra kell utalnunk; ezért az entalpia változását mérjük, $ \ Delta H $.

2) Az alapfizikában és a statisztikai mechanikában érdekesebb lehet a rendszer belső tulajdonságainak tanulmányozása, ezért a belső energiát használják fel. De az alapkémia során a kísérleteket gyakran állandó légköri nyomáson hajtják végre, és a nyomás-térfogatú munka olyan energiacserét jelent a légkörrel, amelyhez nem lehet hozzáférni vagy ellenőrizni, így a $ \ Delta H $ a reakcióhőre választott kifejezés. .

3) Energiát kell biztosítani a részecskék eltávolításához a környezetet, hogy helyet biztosítson a rendszer létrehozásának, feltételezve, hogy a $ P $ nyomás állandó marad; ez a $ PV $ kifejezés. A szállított energiának biztosítania kell a belső energia változását is, U $, amely magában foglalja az aktiválási energiákat, az ionizációs energiákat, a keverési energiákat, a párolgási energiákat, a kémiai kötési energiákat és így tovább.

Ezek együttesen jelentik az entalpia $ U + PV $ változását. Állandó nyomású rendszereknél, ahol a $ PV $ munkán kívül semmilyen külső munkát nem végeznek, az entalpia változása a rendszer által kapott hő.

Egyszerű rendszer esetén, állandó részecskeszámmal, az entalpia különbsége a hőtermelés maximális mennyisége, amely egy olyan termodinamikai folyamatból származik, amelyben a nyomást állandóan tartják.

(Forrás: https://en.wikipedia.org/wiki/Enthalpy )

OP kérdése-

Mit jelent a “szoba”? –

Például egy széken ülsz. Aztán felállsz és kinyújtod a karjaid. Ezzel kiszorítasz egy kis levegőt, hogy helyet szerezz magadnak. Hasonlóképpen a gáz némi munkát végez más gázok vagy bármilyen más kiszorításához. megkötés, hogy helyet biztosítson magának. Annak érdekében, hogy érthetőbb legyen, képzelje el magát egy olyan dobozban, amely éppen akkora, hogy el tudja tartani magát. Most megpróbálja kinyújtani a karját. Biztosan sok munkát kell végeznie a karjainak teljes kinyújtásához. A levegő pontosan olyan, mint th van doboz, kivéve, ha levegő van, elenyésző munkát kell végeznie, hogy helyet biztosítson magának.

Megjegyzések

• Az entalpiát nem csak laboratóriumi kísérletekhez használják. . Az egész vegyiparban használják a nagyméretű folyamatos feldolgozó berendezések hőmérsékleti változásainak és energiaigényének számszerűsítésére.
• Nagyon jó magyarázat (+1)
• @EricDuminil: Helytelen. A hőváltozás folyamatmennyiség.A hő nem mérhető, ezért nem lehet semmiféle mennyiség.
• @EricTowers: Ön ‘ téves információkat terjeszt. ‘ még egyszer elmondom: a hő egy folyamatmennyiség (egy másik kifejezés a folyamatfüggvény). ‘ egyszerűen az egyik testből a másikba áramló energiamennyiség a testek közötti hőmérséklet-különbség miatt. Biztosan ez egy mennyiség, de ‘ folyamatra és nem testre van meghatározva. ” A hőváltozás ” nem határozható meg. Kiszámíthatja a folyamat során átvitt hő mennyiségét a két test egyikének hőmérséklet-változásának kiszámításával. Szomorú, hogy a megjegyzésed azért kapott pozitív szavazatot, mert mindkét mondat teljesen téves.
• Ha van egy elszigetelt tartályom, amelynek más a nyomása, mint a külsőnek, akkor mi a $ P $ a gáz belsejében lévő gáz belsejében tartály? Ha ‘ s a környezet ‘ nyomás, miért számít ez a zárt rendszer számára? Ha ‘ a tartály belsejében lévő nyomás, hogyan működik ez a környezeti magyarázat?

Daniel Schroeder ragyogó hasonlata:

• A nyúl megidézéséhez a bűvésznek minden energiával “fel kell építenie” abból áll. Biztosítania kell a belső energiát $ U $ .

• Először azonban el kell tolnia az egész levegőt, ami útban van. Ehhez némi munka szükséges $ W = pV $ . Összesen az az energia, amelyet el kell töltenie, $ U + pV $ . Hívjuk ezt: entalpia $ H $ .

$$ H = U + pV $$

• De a környezet segítsen neki egy kicsit. A meleg levegő adhat némi energiát, miközben a megidézésen dolgozik, hő $ Q = TS $ hozzáadásával. költeni tehát $ U + pV-TS $ . Nevezzük ezt a szükséges szabad energiának vagy Gibbs szabad energia $ G $ .

$$ G = H-TS $$

megjegyzések

• Daniel Schroeder ‘ s A legjobb a Bevezetés a termikus fizikába!
• @Steeven ez volt a legjobb hasonlat, amit valaha is olvastam Gibbs energiájáról vagy entalpiajáról. Ha én lennék a kérdező, ezt jelölném meg a legmegfelelőbb válasznak. Te készítetted a napomat

Az entalpia a tömeg beáramlásával járó energiát jelenti termodinamikai rendszer.

A fajlagos h entalpia (entalpia tömegegységre vonatkoztatva) h = u + pv, ahol u specifikus belső energia, p nyomás és v fajlagos térfogat. A nyitott rendszer energiamérlegében a rendszerbe tömegáram által hozzáadott / eltávolított energiát kell figyelembe venni, figyelembe véve az entalpia be- / kikapcsolását a rendszerbe. A pv kifejezést áramlásenergiának nevezzük egy térben rögzített euleri nézőpontból, ahogyan azt egy nyitott termodinamikai rendszerhez használjuk. (Lagrangi szempontból – fix tömeg követését pv-nek nevezzük áramlási munkának.)

Általában a tömegáramhoz társuló fajlagos energia h + V2 / 2 + gZ, ahol V sebesség g, a gyorsulás gravitáció, és Z magasság. Ez az entalpia mellett egy nyitott termodinamikai rendszer be- és kiáramló tömegére vonatkoztatva számolja a tömegegységre eső kinetikai és potenciális energiát. állandó nyomásfolyamathoz társítva.

Zárt rendszer esetén Q − W = ΔU, ahol Q hőt ad a rendszerhez, W a rendszer által végzett munka, ΔU pedig a belső energia változása, U, a rendszer. Abban az esetben, ha a hőt állandó nyomáson lassan adagoljuk, a rendszer munkája pΔV, állandó nyomásnál pedig Δ (pV). Ezért Q = ΔH. H a rendszer entalpiája egyenlő U + pV-val, ahol p nyomás és V térfogat. A ΔH a zárt rendszer entalpiájának változása.

Azt javaslom, hogy keressen egy jó szöveget a termodinamikáról, például Sonntag és Van Wylen.

Számomra úgy gondolom, hogy az, amit a professzor mond, értelmes és nagyon egyszerű, a lényeg.

Nem igazán értem az egyenleted (és ennek következtében a válaszom nem biztos, hogy “képes lesz” kielégíteni “kérdését a válasz elvárása szerint). Mindenesetre, kérem, hallgasson meg.

Az entalpia valójában “energiatartalom”.De látja, az a helyzet, hogy az “energia” (a munkavégzés képessége) túl elvont kifejezés, nem tudjuk rámutatni arra, hogy valójában mi az energia. Ehelyett a tudósok “feltételezésekkel” írják le, hogy megmutassák az energia mechanizmusát. Az egyik ilyen feltételezés a hő jelensége.

A hő olyasmi, amit érezhetünk, és a tudósok úgy vélik, hogy a hő az energia “formája”, ezért hőt használnak az energia képviseletére, mivel képesek “mérni”. hőt egy tárgy hőmérsékletváltozásának megfigyelésével.

Jelenleg az iskolai végzettségem egyetem előtti, és emiatt azt mondták “feltételezem”, hogy lehetetlen megtalálni az energiát tartalma (mérje meg a hőmennyiséget), de én személy szerint úgy gondolom, hogy ez csak „szigorú környezetben” lehetséges, és ezt nagyon nehéz lenne megtenni. Ezért az általános szabály ilyen feltételezés.

Mivel az általános szabály “egy dolog pontos entalpia (energiatartalma) ismeretlen”, nem találjuk meg a dolog energiatartalmát. Ha azonban egy tárgy bizonyos változásokat tapasztal, Például a motor fordulatszáma nagyobb lesz, ha kezdetben lassan forog, összehasonlíthatjuk a termelt hőt mind a kezdeti, mind a végső fordulatszámtól, így levezetheti az entalpia változását, amely az energiatartalom változása (vagy a hőváltozás mértéke).

Megtalálható az entalpia változása (energiatartalom-változás vagy a hőváltozás mennyisége), ha más “változók”, például fajlagos hőteljesítmény, a víz sűrűsége ($ Hm $_2 mennyiség van jelen) bizonyos térfogatban) és a nyomás állandó marad.

Szerintem ez elég, mivel csak azt kérdezi, hogy mi az entalpia és mi az entalpia. Még egy dolog, a $ H $ a hőtartalom szimbóluma, a $ \ Delta H $ pedig a hőváltozás jelképe.

Megjegyzendő megjegyzések:

• Az entalpia energiatartalom

• Az energia homályos fogalom

• A hőt az energia képviseletére használják

• Így az entalpia hőtartalom

• Nem tudjuk meghatározni, hogy mi az energia- / hőtartalom (entalpia, $ H $) pontos mennyisége egy dolog

• De meg tudjuk mérni az energiaváltozást / hőtartalmat (entalpia változás, $ \ Delta H $), amely vagy megnövekszik, vagy csökken

P / s: Számomra az entalpia gondolata meglehetősen rendetlen, különösen azzal, hogy az emberek úgynevezett “kifinomult” szavukkal magyarázzák az ötletet.

Hozzászólások

• Úgy tűnik, szinte azt sugallja, hogy a belső energia és az entalpia ugyanaz.
• Sajnáljuk, de az energia nem homályos fogalom. Pontos képletei vannak, amelyek lehetővé teszik az elméleti számítást és a mérés pontos módszereit.
• Emellett az egész fizika ” túl elvont “. Nem vagyok ‘ biztos abban, hogy ettől a fizika ” homályos lesz-e “.
• Egy másik megjegyzés: ‘ nem érezheti a meleget. Hőmérséklet-különbséget érezhet a bőre és a környezete között, ami NEM hő.