Διδακτικά Βιβλία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Αναζήτηση

Βρες
Εμφάνιση

Ενθαλπία

Υποθέστε τώρα ότι η δραστηριότητα αυτή έγινε με τέτοιο τρόπο, ώστε η θερμότητα που ανταλλάχθηκε με το περιβάλλον να είναι μηδέν (είτε γιατί τα τοιχώματα είναι μονωτικά είτε γιατί έγινε αρκετά γρήγορα).

Τότε Q = Ο, οπότε ο 1ος νόμος γράφεται: 0 = ΔU + W ή επειδή, όπως είπαμε, ΔU = U2 – U1 και W = Ρ2 V2 – Ρ1 V1, έχουμε: 0 = U2 - U1 + P2 V2 - P1 V1 ή U1 + P1 V1 = U2 + P2 V2.

Παρατηρούμε, δηλαδή, ότι το άθροισμα U + PV παραμένει σταθερό.

Το σταθερό αυτό άθροισμα U + PV που γνωρίσαμε στην προηγούμενη δραστηριότητα, το ονομάζουμε ενθαλπία του συστήματος ή θερμικό περιεχόμενο και συμβολίζουμε με το Η.

Ενθαλπία: H = U + PV (1.2α)

Η ενθαλπία είναι μια ιδιότητα ενός συστήματος, που έχει καθορισμένη τιμή για ορισμένη κατάσταση του συστήματος, ανεξάρτητα από τον τρόπο που το σύστημα έφτασε σ' αυτήν, και εκφράζει τη δυνατότητα ενός συστήματος για παραγωγή έργου.

Υπό σταθερή πίεση η μεταβολή της ενθαλπίας θα είναι: ΔΗ = ΔU + PΔV (1.2β)

Από τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής έχουμε: Q = ΔU + W (i)

Επειδή το έργο, όπως είδαμε, κατά τη μεταβολή του όγκου υπό σταθερή πίεση είναι PΔV, από τις σχέσεις (i), (1.2β) προκύπτει: ΔΗ = QP (1.2γ)

Δηλαδή, η μεταβολή της ενθαλπίας ενός συστήματος ισούται με το απορροφούμενο ή εκλυόμενο ποσό θερμότητας κατά τις διάφορες μεταβολές, όταν η πίεση παραμένει σταθερή.

Θερμότητα σχηματισμού μιας ουσίας ονομάζουμε τη μεταβολή της ενθαλπίας, όταν ένα mole της ουσίας σχηματίζεται από τα στοιχεία της.

Εικ. 1.21