Енталпия

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Серия статии на тема

Статистическа физика

Gasfas.png

Енталпията е мярка за съдържанието на енергия в дадена термодинамична система. В литературата се обозначава с буквата H (heat content - съдържание на топлина от англ.) използва се мерната единица от СИ джаул[J]. В химията и термодинамиката се използват специфичната енталпия h[kJ/kg] и моларната енталпия hm[kJ/kmol].  

Общо за енталпията[редактиране | edit source]

В анализа на задачи от термодинамиката често се среща израза U + pV, където U e вътрешната енергия, p е налягането, V е обемът на термодинамичната система. Като по компактно обозначаване на този израз се е наложила енталпията:  H = U + pV. Енталпията е свойство на системата, т.е. за всяко равновесно състояние на конкретната термодинамична система енталпията има точно определена стойност.

Нека да разгледаме термодинамична трансформация, при която системата отива от състояние А в състояние В. Промяната на вътрешната енергия на тялото, според първия принцип на термодинамиката, e равна на разликата на получената топлина и работата, извършена от системата:

 \Delta U = U_B - U_A = Q - W \qquad (1)

По време на трансформацията работи единствено налягането:

 W = p \Delta V = p (V_B - V_A)

Замествайки в (1):

U_B - U_A = Q - p \Delta V = Q - p (V_B - V_A) \;

От това уравнение следва, че получената при такава трансформация топлина е равна на:

 Q = (U_B + pV_B) - (U_A + pV_A) \;

Записът значително се улеснява, ако се дефинира функцията енталпия H: H = U + pV, т.е.

 Q = H_B - H_A = \Delta H \;

Ползата от въвеждането на тази функция е, че енталпията за разлика от топлината е функция на състоянието и е равна на полученото от системата количество топлина при постоянно налягане. Ситуациите, в които налягането е постоянно са често срещани във физиката, например при изпарение на течност в съд на открито (т. е. подложен на атмосферното налягане) и др. Стойността на енталпията и изменението ù зависят единствено от началното и крайното състояние, а не от междинните състояния, през които минава системата по време на термодинамичния процес.