Entalpi: nedir, formül, türleri ve örnekleri

entalpi nedir?

Entalpi, bir termodinamik sistemin, herhangi bir nesneyi termodinamik sistem tarafından anlaşılan, sabit basınçtayken çevreleyen ortamdan saldığı veya emdiği ısı miktarıdır.

Fizik ve kimyada entalpi ölçü birimi Joule (J) olan termodinamik bir niceliktir. ve H harfi ile gösterilir.

Entalpiyi hesaplamak için formül:

H = E + PV

Nerede:

• H entalpidir.
• E termodinamik sistemin enerjisidir.
• P, termodinamik sistemin basıncıdır.
• V hacimdir.

Bu formülde, basıncın hacim (PV) ile çarpımı, sisteme uygulanan mekanik işe eşittir.

Bu nedenle, entalpi, bir termodinamik sistemin enerjisine ve ona uygulanan mekanik işe eşittir.

Ancak, bir sistemin entalpisi ancak bir enerji değişiminin meydana geldiği anda ölçülebilir. Δ işaretiyle temsil edilen varyasyon, yeni bir formüle yol açar:

∆H = ∆E + P∆V

Bu, entalpideki (∆H) değişimin enerjideki (∆E) değişime ve sisteme uygulanan mekanik işe (P∆V) eşit olduğu anlamına gelir.

Entalpi Yunancadan gelir enthálpo, bu, ısı eklemek veya eklemek anlamına gelir. Terim ilk olarak 1913'te Nobel Fizik Ödülü'nü kazanan Hollandalı fizikçi Heike Kamerlingh Onnes tarafından icat edildi.

entalpi türleri

İlgili maddelere ve süreçlere bağlı olarak çeşitli entalpi türleri vardır. İşlem, enerjinin serbest bırakılmasını içerdiğinde, ekzotermik bir reaksiyondur, enerjinin yakalanması ise bunun endotermik bir reaksiyon olduğu anlamına gelir.

Yukarıdakilere dayanarak, entalpiler şu şekilde sınıflandırılır:

oluşum entalpisi

Onu oluşturan elementlerden bir maddenin bir molünü oluşturmak için gerekli olan enerjidir. Köstebeğin 6.023x10'a eşdeğer maddenin ölçü birimi olduğunu hatırlayın.²³ atomlar veya moleküller.

Oluşum entalpisine bir örnek oksijen (O) ve hidrojenin (H) su (H) oluşturmak üzere birleşmesidir.₂O), enerjisi veya entalpi değişimi (ΔH) -285.820 KJ / mol olan.

reaksiyon entalpisi

Sabit basınç altında bir kimyasal tepkime sonucu açığa çıkan enerjidir.

Tepkime entalpisine bir örnek karbon (C) ve hidrojen (H) birliğinden metan (CH4) oluşumudur:

C + 2H₂ → CH₄

Ayrıca bkz. Kimyasal reaksiyon.

çözüm entalpisi

Bir maddenin sulu çözeltide çözündüğünde verdiği veya emdiği ısı miktarını ifade eder.

Bir çözelti entalpisi örneği sülfürik asit (H) çözüldüğünde ne olur?₂GB₄) suda (H₂VEYA). Asidin açığa çıkardığı enerji miktarı o kadar fazladır ki belirli güvenlik önlemleri ile kullanılması gereken bir solüsyondur.

nötralizasyon entalpisi

Bir asit ve bir baz karışımı, birbirini nötralize ettiğinde yakalanan veya salınan enerjidir.

Nötralizasyon entalpisine bir örnek asetik asidi (CH₃COOH) bikarbonat (NaHCO₃) ile karıştırdığımız zamandır.

Ayrıca bkz. Asitler ve bazlar.

yanma entalpisi

Bir mol organik maddenin havadaki oksijenle reaksiyona girip karbondioksit (CO2) salmasıyla açığa çıkan enerjidir._2).

Yanma entalpisine bir örnek propan gazı tarafından üretilen (C₃H₈), yerli yakıt olarak kullanılan enerjiyi serbest bırakır:

C₃H₈ + 5 O₂ → 3CO₂+ 4H₂VEYA

Ücretsiz 2.044 x 10³ KJ / mol

Entalpi değişimi (ΔH) = -2.044x10 3 KJ / mol

Ayrıca bkz. Yanma.

bozunma entalpisi

Bir mol madde daha basit elementlere ayrıştığında açığa çıkan ısı veya enerji miktarıdır.

Ayrışma entalpisine bir örnek hidrojen peroksit veya hidrojen peroksitin su ve oksijen oluşturmak üzere ayrıştığı zamandır:

2H₂VEYA₂→ 2H₂O + O₂

96.5KJ/mol serbest bırakıldı

Entalpi değişimi (ΔH) = 96.5KJ / mol

çözünme entalpisi

Çözeltiye daha fazla su eklendiğinde bir maddenin yakaladığı veya bıraktığı ısı veya enerji miktarını ifade eder.

Çözünme entalpisine bir örnek Suya toz deterjan eklediğimiz zamandır.

Ayrıca bkz. Kimyasal çözüm.

Faz değişim entalpisi

Bir element hal değiştirdiğinde (katı, sıvı veya gaz) meydana gelen enerji alışverişini ifade eder. Bu anlamda elimizde:

• füzyon entalpisi: katı halden sıvı hale geçişteki entalpi değişimi
• süblimleşme entalpisi: katıdan gaza geçişteki entalpi değişimi.
• buharlaşma entalpisi: Sıvıdan gaza geçiş.

Faz değişimi entalpisine bir örnek Su döngüsünde olan budur, çünkü bir sıvıdan gaz veya katı hale (veya olası kombinasyonlarından herhangi birine) geçerken su, enerjiyi serbest bırakır veya emer. Bu durumda suyun 100°C'de sıvıdan gaza geçişindeki enerji değişimi 40.66 KJ/mol'e eşittir.

Ayrıca bakınız:

• Endotermik reaksiyon.
• Egzotermik reaksiyon.

entalpi ne için

Entalpi, bir sistemde meydana gelen enerji değişimlerini, çevreye enerji alırken veya bırakırken doğru bir şekilde ölçmek için kullanılır.

Entalpi, örneğin çay için suyu ısıtmak için gereken enerjiyi hesaplamadığımız için günlük hayatta nadiren kullanılan termodinamikte karmaşık bir kavramdır. Ancak günlük bir örnekle nasıl çalıştığını anlamak mümkün.

Suyu kaynattığımızda sıcaklığı, kaynama noktasına (100 °C) ulaşana kadar kademeli olarak yükselir. Bu durumda, termodinamik sistemin sıcaklığını arttırmak için ortamdan enerji alması gerektiğinden, negatif entalpiden bahsediyoruz.

Öte yandan aynı suyu kaynattıktan sonra biraz soğumaya bıraktığımızda dışarıdan müdahaleye gerek kalmadan sıcaklığı giderek düşmeye başlıyor. Bu durumda, çevreye enerji salındığı için pozitif entalpidir.

Entalpi ve entropi

Entropi, mevcut olmayan bir sistemdeki enerji miktarını ölçen fiziksel bir niceliktir. Bu büyüklüğü hesaplayarak, bir sistemin yapısındaki düzensizlik veya kaosun derecesini bilmek mümkündür.

Entalpi ve entropi arasındaki ilişki, sistemin dengesi tarafından verilir. Düşük entalpide (enerji değişimi), sistem dengeye gelme eğilimindedir; fakat aynı zamanda sistemde daha büyük bir kaos olasılığı olduğundan entropi artar.

Asgari bir entropi, daha düşük bir kaos seviyesi anlamına gelir ve bu nedenle enerji değişimi (entalpi) daha büyük olacaktır.