Entalpija
Entalpija ir jēdziens, ko izmanto zinātnē un inženierzinātnēs, kad jāaprēķina siltums un darbs. Nosaukums cēlies no grieķu vārda "enthalpos" (ενθαλπος), kas nozīmē "ievietot siltumu". Šo ideju un vārdu 1909. gadā izdomāja holandiešu zinātniece Heike Kamerlinga Onnesa.
Kad viela mainās pie nemainīga spiediena, entalpija norāda, cik daudz siltuma un darba tika pievienots vai atņemts vielai.
Entilpija ir līdzīga enerģijai, bet nav tas pats. Kad viela aug vai sarūk, tiek patērēta vai izdalīta enerģija. Entilpija atspoguļo šo enerģiju. Tāpēc zinātnieki bieži aprēķina entalpijas izmaiņas, nevis enerģijas izmaiņas.
Aplūkojiet sistēmu, kurā ir fiksēts gāzes daudzums. Jebkura sistēmā ienākošā siltumenerģija:
1) Gāzes iekšējās enerģijas palielināšana
vai
2) veicinās sistēmas paplašināšanu. Veiktais darbs ir spiediena un tilpuma reizinājums. Tāpēc entalpija ņem vērā abus šos faktorus:
Entalpija un ķīmiskās reakcijas
Ķīmiskās reakcijas laikā viela var kļūt siltāka vai aukstāka. Tā rezultātā siltums plūst uz apkārt esošajām lietām vai no tām, līdz temperatūra atkal kļūst vienāda. Ja spiediens paliek nemainīgs, šis siltuma daudzums norāda, cik ļoti mainījusies entalpija.
Piemēram, ja benzīns tiek sadedzināts brīvā dabā, no benzīna izdalās siltums. Ja pieņemam, ka izdalījās 100 kilodžouli siltuma, tad benzīna entalpija samazinājās par 100 kilodžouliem. Tāpēc šīs reakcijas entalpijas izmaiņas bija ∆H = -100 kJ.
Ja ķīmiskā reakcija izdala siltumu (sasilda apkārtējā vide), tad tiek uzskatīts, ka reakcijas entalpija ir samazinājusies. ∆H vērtība ir negatīva. Šāda veida reakciju, tāpat kā iepriekš minētajā piemērā, sauc par eksotermisku.
Ja ķīmiskā reakcija absorbē siltumu (atdzesē apkārtējo vidi), tad reakcijas entalpija ir palielinājusies. ∆H vērtība ir pozitīva. To sauc par endotermisko reakciju.
Saistītās lapas
- Termodinamiskais potenciāls
- Entropija
- Gibsa brīvā enerģija
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir entalpija?
A: Entalpija ir jēdziens, ko izmanto zinātnē un inženierzinātnēs, lai aprēķinātu siltumu un darbu vielā.
J: No kurienes cēlies nosaukums "entalpija"?
A: Nosaukums "entalpija" cēlies no grieķu vārda "enthalpos" (ενθαλπος), kas nozīmē "ievietot siltumu".
J: Kas radīja ideju un vārdu "entalpija"?
A: Holandiešu zinātniece Heike Kamerlinga Onnesa (Heike Kamerlingh Onnes) 1909. gadā radīja ideju un vārdu "entalpija".
J: Kā entalpija ir saistīta ar enerģiju?
A: Entalpija raksturo enerģiju, kas tiek patērēta vai atbrīvota, vielai augot vai sarūkot, bet tā nav tas pats, kas enerģija.
J: Kāpēc zinātnieki bieži aprēķina entalpijas izmaiņas, nevis enerģijas izmaiņas?
A: Zinātnieki bieži aprēķina entalpijas izmaiņu, jo tā ņem vērā enerģiju, kas tiek patērēta vai atbrīvota, vielai mainot izmēru.
J: Kas notiek, kad siltumenerģija nonāk sistēmā, kurā ir fiksēts gāzes daudzums?
A: Kad siltuma enerģija nonāk sistēmā, kurā ir fiksēts gāzes daudzums, tā var vai nu palielināt gāzes iekšējo enerģiju, vai arī veikt darbu, lai paplašinātu sistēmu.
J: Kā entalpija ņem vērā spiediena un tilpuma faktorus?
A: Entalpija ņem vērā spiediena un tilpuma faktorus, ņemot vērā paveikto darbu, kas ir spiediena un tilpuma reizinājums.
