Енталпията е функция на състоянието на термодинамиката, която се символизира с буквата H. Енталпията е известна още като абсолютна енталпия или количество топлина. Изменението на енталпията на термодинамичната система дава възможност да се изрази количеството топлина, обменяно по време на изобарна трансформация, т.е. при постоянно налягане.

дефиницията

Определяме енталпията като физическа величина, определена в областта на класическата термодинамика за измерване на максималната енергия на термодинамична система, теоретично способна да бъде елиминирана от нея под формата на топлина или топлинна енергия.

Енталпията е особено полезна за разбиране и описание на изобарни процеси: постоянното налягане, изменението на енталпията са пряко свързани с енергията, получена от системата под формата на топлина, те са лесно измерими в калориметри.

Както е дефинирано, енталпията обхваща не само вътрешната енергия на системата, но и енергията, съхранявана в околната среда на системата (околната среда). Чрез намаляване на обема си, енталпията интегрира и част от проходимата енергия, която ще бъде извлечена под формата на топлина от тази система.

Накратко, енталпията е сумата от вътрешната енергия на материята и произведението от нейния обем, умножена по налягането. Енталпията е количествено измерима функция на състоянието, въпреки че общата енталпия на системата не може да бъде измерена директно, но вариацията на енталпията на системата може да бъде измерена.

Енталпийни единици

Енталпията е променлива, която показва количество енергия, следователно, съгласно международната система от измервания, тя се изразява в джаули. Въпреки че количеството топлина може да се изрази и в килокалории (kcal).

Енталпия на облигациите

Енталпията на връзката се определя като количеството енергия, необходимо за създаване или прекъсване на химическа връзка между два химични елемента. Енталпията на връзката е позната в разговорно наименование и на енергията на връзката.

Когато се образува стабилна химическа връзка, се отделя определено количество енергия, което ще бъде същото количество енергия, което трябва да се осигури по-късно, за да се разкъсне образуваната връзка. Тази енергия се нарича енталпия на връзката (ако възниква при постоянно налягане).

По по-формален начин можем да определим нормалната или стандартната енталпия на връзката като вариация на енталпията или отделената топлина при стандартни условия от 1 атмосфера и 25 ° C, което придружава реакцията на образуване на един мол химически връзки от изолираните атоми в газообразното състояние.

Енталпия и слънчева енергия

В областта на слънчевата енергия енталпията се появява по подходящ начин в системите за слънчева топлинна енергия. Във всички топлообменници участващите елементи претърпяват промяна в своята енталпия, когато топлината се прехвърля от една верига в друга.

При фотоволтаичната слънчева енергийна инсталация термодинамичният аспект не е толкова важен, тъй като генерираната енергия е електрически ток. Фотоволтаичният ефект генерира движение на електрони, т.е. електричество, без топлообмен.

Произход на енталпията

Думата енталпия произлиза от древногръцкия глагол енталпеин (ἐνθάλπειν), което означава да се нагрява. Той съчетава класическия гръцки префикс ἐν- en-, което означава да се сложи, и глагола θάλπειν thalpein, което означава да се нагрява. Думата енталпия често се приписва неправилно на Беноа Пол Емиле Клапейрон и Рудолф Клаузий чрез публикуването на връзката им Клаузий-Клапейрон през 1850 г. Това погрешно схващане е популяризирано от публикацията на The Mollier Steam Tables and Diagrams от 1927 г. Нито понятието, нито думата, нито символът на енталпията обаче съществуват дълго след смъртта на Клапейрон.

Първите писания, съдържащи концепцията за енталпия, се появяват едва през 1875 г., когато Джосия Уилард Гибс въвежда „топлинна функция за постоянно налягане“. Гибс обаче не използва думата „енталпия“ в своето писане.

Думата кралски се появява за първи път в научната литература в публикация от 1909 г. на JP Dalton. Според тази публикация Хайке Камерлинг Оннес всъщност е измислил думата.

През годините учените са използвали много различни символи за обозначаване на енталпия. През 1922 г. Алфред У. Портър предлага символа като стандарт, като по този начин завършва терминологията, която се използва и до днес.

В миналото енталпията понякога се е наричала топлинно съдържание. Причината за това име е фактът, че промяната в енталпията ΔH се равнява на топлината, абсорбирана при процеси с постоянно налягане. Това равенство обаче не е вярно като цяло (когато налягането варира), така че терминът топлинно съдържание се счита за подвеждащ и сега е отхвърлен.

Препратки

  • Енталпия - Химия LibreTexts
  • Енталпия - преглед | Теми на ScienceDirect
Автор: Oriol Planas - Индустриален технически инженер, специализиран в механиката

Дата на публикуване: 19 декември 2017 г.
Последен преглед: 25 септември 2019 г.