facebook-icon twitter-icon nk-icon youtube-icon


Entalpia

Entalpię przedstawia się za pomocą poniższego wzoru:

H=U+pV

A co to oznacza? Jest to energia wewnętrzna jaka jest potrzebna od utworzenia układu, natomiast iloczyn pV to praca jaką trzeba wykonać aby zrobić miejsce nad układem.

Dobrze, a jak rozpisać tę definicję gdy mamy bardzo, bardzo małe zmiany (nieskończenie małe). Wówczas powyższą definicję można rozpisać w następujący sposób:

dH=dU+pdV+Vdp

Po otrzymaniu takiego zapisu warto się teraz zastanowić jak powyższy wzór będzie wyglądał w warunkach izobarycznych i w warunkach izochorycznych.

  1. a) Warunki izobaryczne: w warunkach izobarycznych ciśnienie nie zmienia się (jest wartością stałą), a skoro tak, to zmiana ciśnienia jest równa zero (ciśnienie się nie zmienia). Z tego powodu „dp” czyli różniczka ciśnienia (nieskończenie mała zmiana ciśnienia) jest równa zero i ten człon nam się zeruje w wzór na entalpię. W warunkach izobarycznych przybiera następującą postać:

dH=dU+pdV

  1. b) W warunkach izochorycznych objętość nie zmienia się, a jeśli tak to różniczka objętości (zmiana objętości) jest równa zero a wzór na zmianę entalpii przybiera postać:

dH=dU +Vdp

Wzór na entalpię można przedstawić w jeszcze innej postaci. Wystarczy tylko zauważyć , że we wzorze na entalpię mamy zmianę energii wewnętrznej. Z I zasady termodynamiki już wiemy, że zmiana energii wewnętrznej następuje na skutek dostarczonego ciepła i wykonanej pracy objętościowej nad układem.

dU=dQ-pzdV

Skoro tak, to można spokojnie w miejsce „dU” , we worze na entalpię,  wstawić równanie z I zasady termodynamiki

 

dH=dU+pdV+Vdp

dH=dQ-pzdV+pdV+Vdp

W warunkach odwracalnych ciśnienie zewnętrzne jest równe ciśnieniu wewnętrznemu, dlatego wzór można zapisać w następujący sposób:

dH=dQ-pdV+pdV+Vdp

W powyższym wzorze, jak widzisz, człony pdV  skracają nam się, a wzór na zmianę entalpii przybiera następującą postać

dH=dQ +Vdp

W przypadku gdy ciśnienie jest stałe to zmiana entalpii jest równa ciepłu dostarczonemu do układu

dH=dQ

 

Po więcej informacji na temat funkcji stanu odsyłam do kursu z chemii fizycznej 1b

 

 


Powiązane wpisy:


Kategoria: CHEMIA FIZYCZNA

Dodaj komentarz

Brak komentarzy do tego wpisu.