- Синонимы к слову «энтальпия»
- Предложения со словом «энтальпия»
- Понятия, связанные со словом «энтальпия»
- Что такое энтальпия?
- Какие бывают типы энтальпии?
- 1. Энтальпия образования
- 2. Энтальпия разложения
- 3. Энтальпия горения
- 4. Энтальпия гидрирования.
- 5. Энтальпия нейтрализации.
- 6. Энтальпия фазового перехода
- 7. Энтальпия растворения
- 8. Энтальпия плавления.
- 9. Энтальпия испарения.
- 10. Энтальпия сублимации.
- 11. Энтальпия затвердевания.
- Как энтальпия связана с энтропией?
- Энтропия
- Термодинамические потенциалы. Свободная энергия Гиббса и Гельмгольца.
- Суть и смысл
Здравствуйте, меня зовут Лампобот. Я — компьютерная программа, которая помогает строить карты слов. Я очень хорошо разбираюсь в математике, но пока не совсем понимаю, как устроен ваш мир. Пожалуйста, помогите мне разобраться!
Спасибо! Я немного лучше понимаю мир эмоций.
Вопрос: что-то нормальное является нейтральным, положительным или отрицательным?
Синонимы к слову «энтальпия»
Предложения со словом «энтальпия»
- Энтальпия образования модели DHOBR — это тепло, выделяемое или поглощаемое при образовании одного моля вещества из простого вещества, из которого оно состоит, при стандартных условиях.
Понятия, связанные со словом «энтальпия»
Компоненты (термодинамика и химия) — это независимые составляющие вещества системы. Это означает, что отдельные химические вещества, необходимые и достаточные для образования определенной термодинамической системы, могут отделяться от системы и существовать независимо вне ее. Изменение массы компонентов отражает все возможные изменения химического состава системы и массы (количества вещества, числа частиц) каждого вещества, выбранного в качестве компонента.
VM Молекулярная масса — это объем в молях вещества (простого вещества, соединения или смеси) при данной температуре и давлении. Молекулярная масса получается делением молекулярной массы m вещества на его плотность. Таким образом, vm = m/p.
Молекулярный объем описывает плотность молекулярного скопления конкретного вещества. Для простых веществ иногда используется термин индивидуальный объем.
Изменение баланса — это величина, определяющая причину между термодинамической активностью реактора и продукта (или, в зависимости от реакции, некоторым давлением, концентрацией или центрифугированием) в химической реакции к балансу (в соответствии с его массовым законом реакции). Зная, что баланс реакции постоянен, состав реакционной смеси, можно рассчитать критическую работу продукта и определить направление протекания реакции.
Критическая температура фазового перехода — это цена температуры в критической точке. Выше критической температуры газ не может конденсироваться в жидкое состояние при любом давлении.
Глобальная газовая постоянная — константа, равная проекту расширения изоморфной молекулы газа, температура которого увеличивается на 1 столовую ложку. Обозначается латинской буквой R.
Что такое энтальпия?
Энтальпия, выраженная в виде H, — это количество энергии, которой термодинамическая система при постоянном давлении обменивается с окружающей средой. Другими словами, это термодинамическое свойство, изменение которого определяет, выделяет ли данная химическая реакция энергию в виде тепла или эта тепловая энергия должна быть поглощена.
Поэтому энтальпию можно понимать как количество тепловой энергии, выделяемой или поглощаемой термодинамической системой (регулируемой температурой и потоком энергии), когда она находится под постоянным давлением. Термин термодинамическая система также позволяет нам понимать по существу природные объекты.
Это одно из самых основных термохимических свойств, поскольку оно анализирует, как обмен реактивной среды реагирует с окружающей средой. И то, поглощает она или выделяет, определяется не самой энтальпией, а ее изменением. Исходя из этого, существует два типа химических реакций
Люкс: Если 0 (отрицательное изменение энтальпии), то реакции высвобождают энергию в виде тепла. Они не потребляют тепло, а выделяют его. Все реакции, в которых конечный продукт молекулярно проще исходного продукта, являются экзотермическими.
Эндотермический : Когда ΔH>0 (изменение энтальпии положительно), реакции потребляют энергию в виде тепла. Она не выделяет энергию, но должна ее поглощать и использовать. Все реакции, в которых конечный продукт является более молекулярно сложным, чем исходный продукт, будут эндотермическими.
Таким образом, энтальпия (или изменение энтальпии) — это энергия, определяющая, выделяет ли конкретная химическая реакция при постоянном давлении тепловую энергию (экзотермическая) или поглощает энергию в виде тепла (эндотермическая). Единицей измерения энтальпии в международной системе является джоуль (Дж).
- Рекомендуемая литература: «Четыре закона термодинамики (свойства и объяснения)».
Какие бывают типы энтальпии?
Мы увидели, что такое энтальпия и как она рассчитывается. Затем пришло время посмотреть, как она классифицируется в зависимости от природы определяемой ею химической реакции и как она влияет на их тепловую энергию.
1. Энтальпия образования
Энтальпия образования определяется как количество энергии, необходимое для образования одного моля соединения (количество измеряемого вещества, 6, 023 x 10 / 23 человек или единица, эквивалентная молекуле соединения). Она находится соответственно при нормальных условиях температуры и давления, т.е. 25°C и 1 атмосфере.
2. Энтальпия разложения
Энтальпия восстановления определяется как количество тепловой энергии, поглощенной или выделенной при разделении моля на составляющие его элементы.
3. Энтальпия горения
Энтальпия сгорания относится к горению вещества в присутствии кислорода. В этом смысле она относится к энергии, выделяемой при сжигании моля вещества. Вещество сгорает, когда реагирует с кислородом, и эти реакции являются экзотермическими, поскольку постоянно выделяется тепло и свет.
4. Энтальпия гидрирования.
Энтальпия водорода определяется как энергия, выделяемая или поглощаемая при добавлении молекулярного водорода для образования углеводородов.
5. Энтальпия нейтрализации.
Нейтрализация определяется как энергия, выделяемая или поглощаемая при смешивании кислоты (pH ниже 7) и основания (pH выше 7) и их окончательной нейтрализации. Отсюда и ее название. В случае смесей кислотных и основных веществ происходит нейтрализация, связанная с реакцией.
6. Энтальпия фазового перехода
Энтальпия фазового перехода относится к высвобождению или поглощению энергии, когда конкретная молекула конкретного вещества изменяет свое общее состояние. Другими словами, это энергия, связанная с изменением состояния между жидкостью, твердым телом или газом.
7. Энтальпия растворения
Энтальпия раствора определяется как энергия, поглощаемая или высвобождаемая при растворении химического вещества в водном растворе. Другими словами, это энергия, связанная со смесью растворенных веществ и растворителей, с сетевой фазой (поглощающей энергию) и удерживающей фазой (высвобождающей энергию).
8. Энтальпия плавления.
Энтальпия плавления — это изменение энергии в системе при переходе химического вещества из твердого состояния в жидкое, например, при таянии льда.
9. Энтальпия испарения.
Энтальпия выделения — это изменение энергии системы, когда химическое вещество переходит из влажного состояния в газообразное. Когда вода в кастрюле закипает.
10. Энтальпия сублимации.
Энтальпия сна — это изменение энергии системы при переходе химического вещества из твердого состояния в газ без прохождения через жидкость, например, при испарении полюсов Земли водой, переходящей непосредственно изо льда в атмосферу без прохождения через влагу.
11. Энтальпия затвердевания.
Энтальпия замерзания — это изменение энергии системы при переходе соединения из жидкого в твердое состояние. Когда жидкая вода замерзает, образуя лед.
Как энтальпия связана с энтропией?
Энтальпия и энтропия — два термина, которые часто путают. Хотя они связаны (как мы увидим), они совершенно разные. Как мы видели, энтальпия — это энергия, которой термодинамическая система обменивается с окружающей средой.
Энтропия, с другой стороны, является полной противоположностью. Хотя неправильно определять ее как величину, измеряющую степень возмущения в системе, верно, что она относится к энергии, которая недоступна для реакции. Другими словами, она в некотором смысле связана с молекулярным хаосом.
В любом случае, энтальпия и энтропия связаны друг с другом. Но как? На самом деле, это довольно сложно, но может быть обобщено следующей обратной зависимостью: чем выше энтальпия (больше обмен энергии), тем ниже энтропия (меньше беспорядок) — чем ниже энтальпия (меньше обмен энергии), тем выше энтропия (больше беспорядок).
Энтропия
Основное содержание второго закона термодинамики заключается в утверждении существования функции, называемой энтропией S, которая для обратимых процессов определяется следующим уравнением
А для самопроизвольных
Изменение энтропии реакции может быть рассчитано по следующему уравнению
Температурная зависимость изменения энтропии выражается законом Кирхгофа.
Для изолированных систем изменение энтропии является критерием возможности самопроизвольного процесса. если процесс возможен — если процесс невозможен вперед — если система находится в равновесии.
Термодинамические потенциалы. Свободная энергия Гиббса и Гельмгольца.
Ввести новые термодинамические функции состояния для характеристики процессов в замкнутых системах: изобарно-изотермический потенциал (свободная энергия Гиббса G) и изоволюмно-изотермический потенциал (свободная энергия Гельмгольца F).
Для замкнутой системы, в которой происходит равновесный процесс при постоянной температуре и объеме, выразим работу процесса. Обозначим ее через Aмакс.(в предположении, что работа процесса, совершаемая при равновесии, максимальна):
Введем функцию F=U-TS-изопространственный или изотермический потенциал. Она определяет направление и пределы спонтанной генерации процесса в замкнутой системе в изопространственно-изотермических условиях.
Изменение энергии Гельмгольца определяется только начальным и конечным состоянием системы и не зависит от характера процесса, так как определяется двумя функциями U и S состояния. Этот процесс происходит при переходе системы из начального состояния в конечное и может влиять на количество полученной или затраченной работы, но не на изменение функции.
Замкнутые системы в изобарно-изотермических условиях характеризуются изобарно-изотермическим потенциалом G
дифференциальная энергия Гиббса системы с фиксированным числом частиц, выраженная в терминах таких внутренних переменных, как давление, насыщение и температура T :
Для систем с переменным числом частиц эта производная записывается в виде
где — химический потенциал может быть определен как энергия, необходимая для добавления еще одной частицы в систему.
Анализируя уравнение ΔG=ΔH-TΔS, можно определить, какой из компонентов энергии Гиббса — энтальпия (ΔH) или энтропия (ΔS — T) — участвует в направлении химической реакции.
Если ΔH >0 и ΔS< 0, то всегда ΔG >0, и реакции с эндотермией и уменьшением энтропии невозможны ни при каких условиях.
В других случаях (ΔH< 0, ΔS < 0 и ΔH >0, ΔS >0) знак ΔG зависит от отношения ΔH к TΔS. Реакции возможны, если они сопровождаются уменьшением изобарного потенциала. При комнатной температуре, если значение T мало, значение TΔS также мало, и изменение энтальпии обычно больше, чем TΔS.
Поэтому большинство реакций при комнатной температуре являются экзотермическими. При более высоких температурах TΔS выше, и возможны даже эндотермические реакции.
Стандартная Гиббсовская Dg° образования относится к изменению энергии Гиббса реакции образования одной молекулы относительно стандартного состояния. Из этого определения следует, что стандартная энергия Гиббса образования простого вещества, постоянная при стандартных условиях, равна нулю.
Поскольку изменение энергии Гиббса не зависит от хода процесса, различные и неизвестные значения действия Гиббса образования могут возникать из уравнений, в которых складываются действие продукта реакции и действие исходного вещества.
При использовании стандартных значений энергии Гиббса используется конвенция DG°.< 0, а критерием принципиальной невозможности — условие ΔG° >0. Однако, если стандартная энергия Гиббса равна нулю, это не означает, что система находится в равновесии при реальных (нестандартных) условиях.
Условия для самопроизвольных процессов в замкнутых системах:.
Суть и смысл
Чтобы попытаться понять физическое значение энтальпии, нужно знать первый закон термодинамики.
Энергия не исчезает просто так и не появляется без ничего, а лишь переходит из одной формы в другую в том же количестве. Примером может служить переход тепла (тепловой энергии) в механическую энергию и наоборот.
Уравнение первого закона термодинамики необходимо преобразовать в DQ = DU + PDV = DU + PDV + VD P-VDP = D(U + PV) — VDP. Отсюда выводится уравнение (U + PV). Это уравнение называется энтальпией (полный вид приведен выше).
ВводPia также имеет законный размер. Это связано с тем, что она представляет собой компоненты u (напряжение) и p (давление) и поэтому имеет конкретное значение для каждого размера. Зная это, первый закон термодинамики можно переписать в виде: dq = d i-vdp.
В термодинамике техники энтальпийные величины используются нулевыми, которые считаются условными. Абсолютные значения этих величин определить очень сложно, так как при изменении состояния вещества из C необходимо учитывать все составляющие внутренней энергии вещества.
Печать и цена энтальпии были даны ученым Х. Каммерлингеном в 1909 году.
Уравнение I является специальной энтальпией, и для всей массы тела общая энтальпия характеризуется буквой I. Согласно Глобальной системе единиц, энтальпия измеряется в джоулях на килограмм и рассчитывается следующим образом