Entalpija
Entalpija - tai sąvoka, naudojama moksle ir inžinerijoje, kai reikia apskaičiuoti šilumą ir darbą. Pavadinimas kilęs iš graikų kalbos žodžio "enthalpos" (ενθαλπος), reiškiančio "atiduoti šilumą". Idėją ir žodį 1909 m. sugalvojo olandų mokslininkė Heike Kamerlingh Onnes.
Kai medžiaga kinta esant pastoviam slėgiui, entalpija parodo, kiek šilumos ir darbo buvo pridėta arba pašalinta iš medžiagos.
Entalpija yra panaši į energiją, bet ne tokia pati. Kai medžiaga auga arba traukiasi, sunaudojama arba išsiskiria energija. Entalpija atspindi šią energiją. Dėl šios priežasties mokslininkai dažnai skaičiuoja entalpijos pokytį, o ne energijos pokytį.
Panagrinėkime sistemą, kurioje yra fiksuotas dujų kiekis. Į sistemą patekusi šilumos energija:
1) Padidinkite dujų vidinę energiją
arba
2) paskatins atlikti tam tikrą sistemos plėtros darbą. Atliktas darbas yra slėgio ir tūrio sandauga. Todėl į entalpiją atsižvelgiama į abu šiuos veiksnius:
Entalpija ir cheminės reakcijos
Vykstant cheminei reakcijai, medžiaga gali tapti šiltesnė arba šaltesnė. Dėl to šiluma sklinda į aplinkinius daiktus arba iš jų, kol jos temperatūra vėl tampa tokia pati. Jei slėgis išlieka toks pat, šis šilumos kiekis parodo, kiek pakito entalpija.
Pavyzdžiui, jei benzinas deginamas atvirame ore, benzinas išskiria šilumą. Jei manome, kad išsiskyrė 100 kilodžaulių šilumos, tai benzino entalpija sumažėjo 100 kilodžaulių. Todėl šios reakcijos entalpijos pokytis buvo ∆H = -100 kJ.
Jei vykstant cheminei reakcijai išsiskiria šiluma (sušyla aplinka), vadinasi, reakcijos entalpija sumažėjo. ∆H reikšmė yra neigiama. Tokia reakcija, kaip ir pirmiau pateiktas pavyzdys, vadinama egzotermine.
Jei cheminė reakcija sugeria šilumą (atvėsina aplinką), tai reakcijos entalpija padidėjo. ∆H reikšmė yra teigiama. Tai vadinama endotermine reakcija.
Susiję puslapiai
- Termodinaminis potencialas
- Entropija
- Gibso laisvoji energija
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra entalpija?
A: Entalpija - tai sąvoka, naudojama moksle ir inžinerijoje šilumai ir darbui medžiagoje apskaičiuoti.
K: Iš kur kilęs entalpijos pavadinimas?
A: Pavadinimas "entalpija" kilęs iš graikiško žodžio "enthalpos" (ενθαλπος), kuris reiškia "atiduoti šilumą".
K: Kas sugalvojo žodį "entalpija"?
A: Olandų mokslininkė Heike Kamerlingh Onnes 1909 m. sugalvojo žodį "entalpija".
K: Kaip entalpija susijusi su energija?
Atsakymas: Entalpija nusako energiją, kuri sunaudojama arba išsiskiria medžiagai didėjant arba mažėjant, tačiau tai nėra tas pats, kas energija.
K: Kodėl mokslininkai dažnai skaičiuoja entalpijos pokytį, o ne energijos pokytį?
A: Mokslininkai dažnai skaičiuoja entalpijos pokytį, nes taip atsižvelgiama į energiją, sunaudojamą arba išsiskiriančią medžiagai keičiant dydį.
K: Kas atsitinka, kai į sistemą, kurioje yra fiksuotas dujų kiekis, patenka šilumos energija?
A: Kai šilumos energija patenka į sistemą, kurioje yra fiksuotas dujų kiekis, ji gali arba padidinti dujų vidinę energiją, arba atlikti tam tikrą darbą, kad sistema išsiplėstų.
Klausimas: Kaip entalpijoje atsižvelgiama į slėgio ir tūrio veiksnius?
A: Entalpija atsižvelgia į slėgio ir tūrio veiksnius, įvertindama atliktą darbą, kuris yra slėgio ir tūrio sandauga.
