Entalpia
Entalpia on mõiste, mida kasutatakse teaduses ja tehnikas, kui on vaja arvutada soojust ja tööd. Nimi tuleneb kreeka sõnast "enthalpos" (ενθαλπος), mis tähendab "soojuse panemine". Idee ja sõna mõtles välja hollandi teadlane Heike Kamerlingh Onnes 1909. aastal.
Kui aine muutub konstantsel rõhul, näitab entalpia, kui palju soojust ja tööd ainele lisandus või sellest eemaldati.
Entalpia sarnaneb energiaga, kuid ei ole sama. Kui aine kasvab või kahaneb, kulub või vabaneb energiat. Entalpia arvestab seda energiat. Seetõttu arvutavad teadlased sageli energia muutuse asemel entalpia muutust.
Vaadeldakse süsteemi, mis sisaldab kindlat gaasikogust. Igasugune süsteemi sisenev soojusenergia:
1) Suurendage gaasi sisemist energiat.
või
2) Viivad süsteemi laiendamiseks tehtava töö juurde. Tehtud töö on rõhu ja mahu korrutis. Seega võtab entalpia arvesse mõlemat nimetatud tegurit:
Entalpia ja keemilised reaktsioonid
Kui toimub keemiline reaktsioon, võib aine muutuda soojemaks või külmemaks. Selle tulemusena voolab soojus ümbritsevatesse asjadesse või ümbritsevatest asjadest, kuni selle temperatuur on jälle sama. Kui rõhk jääb samaks, näitab see soojuse hulk, kui palju muutus entalpia.
Näiteks kui bensiini põletatakse vabas õhus, eraldub bensiinist soojust. Kui oletame, et eraldus 100 kilojoule soojust, siis bensiini entalpia vähenes 100 kilojoule'i võrra. Seega oli selle reaktsiooni entalpia muutus ∆H = -100 kJ.
Kui keemiline reaktsioon eraldab soojust (soojendab ümbritsevat keskkonda), siis öeldakse, et reaktsiooni entalpia on vähenenud. ∆H väärtus on negatiivne. Sellist reaktsiooni, nagu eespool toodud näide, nimetatakse eksotermiliseks.
Kui keemiline reaktsioon neelab soojust (jahutab ümbritsevat keskkonda), siis on reaktsiooni entalpia suurenenud. ∆H väärtus on positiivne. Seda nimetatakse endotermiliseks reaktsiooniks.
Seotud leheküljed
- Termodünaamiline potentsiaal
- Entroopia
- Gibbsi vaba energia
Küsimused ja vastused
K: Mis on entalpia?
V: Entalpia on mõiste, mida kasutatakse loodusteadustes ja tehnikas aine soojuse ja töö arvutamiseks.
K: Kust tuleb nimetus "entalpia"?
V: Nimetus "entalpia" tuleneb kreekakeelsest sõnast "enthalpos" (ενθαλπος), mis tähendab "soojuse panemine".
K: Kes mõtles välja idee ja sõna "entalpia"?
V: Hollandi teadlane Heike Kamerlingh Onnes mõtles idee ja sõna "entalpia" välja 1909. aastal.
K: Kuidas on entalpia seotud energiaga?
V: Entalpia kajastab aine kasvamisel või kahanemisel kasutatud või vabanenud energiat, kuid see ei ole sama mis energia.
K: Miks arvutavad teadlased sageli pigem entalpia muutust kui energia muutust?
V: Teadlased arvutavad sageli entalpia muutust, sest see võtab arvesse aine suuruse muutumisel kasutatavat või vabanevat energiat.
K: Mis juhtub, kui soojusenergia siseneb süsteemi, mis sisaldab kindlat gaasikogust?
V: Kui soojusenergia siseneb süsteemi, mis sisaldab fikseeritud gaasikogust, võib see kas suurendada gaasi siseenergiat või põhjustada süsteemi laiendamiseks tehtava töö.
K: Kuidas võtab entalpia arvesse rõhu ja mahu tegureid?
V: Entalpia võtab arvesse rõhu ja mahu tegureid, võttes arvesse tehtud tööd, mis on rõhu ja mahu korrutis.
