Entalpie

Potențiale termodinamice
Energie internă	$U \left( S , V , N \right) \,$
Entalpie	$H \left( S , p , N \right) \,$
Energie liberă	$F \left( T , V , N \right) \,$
Entalpie liberă	$G \left( T , p , N \right) \,$

Entalpia este o funcție de stare a unui sistem termodinamic. Ea este legată de alte mărimi termodinamice fundamentale prin relația

$\quad H = U - \sum_{i=1}^n X_i \, x_i , \,$

unde $U \,$ este energia internă; sistemul considerat are $n \,$ grade de libertate mecanice, $x = \left ( x_1 , ... , x_n \right ) ,$ sunt variabilele de poziție, iar $X = \left ( X_1 , ... , X_n \right )$ variabilele de forță conjugate.

Variația entalpiei într-o transformare termodinamică la variabile de forță constante (pentru un fluid, o transformare izobară) este egală cu energia transferată către sistem în cursul transformării sub formă de căldură.

Exprimată ca funcție de temperatură și de variabilele de forță, entalpia este un potențial termodinamic.

Istoric și terminologie

Gibbs a introdus conceptul care va fi denumit ulterior entalpie cu notația H de la Heat Function. Denumirea entalpie a fost dată de Heike Kamerling-Ones. Conceptul este uneori atribuit incorect lui Clapeyron și lui Clausius care au introdus relația Clausius-Clapeyron.

Entalpia unui fluid

Fie o cantitate de fluid, care poate fi un amestec de $c \,$ componente de specii moleculare diferite. O stare de echilibru a acestui sistem este complet descrisă de variabilele entropie $S,\,$ presiune $p\,$ și cantitățile în care sunt prezente componentele sale $N=\left(N_1, ..., N_c\right)\,$. Entalpia $H \left( S,p,N \right) = U + p V \,$ este un potențial termodinamic. Diferențiala totală

$dH = T \, dS + V \, dp + \sum_{k=1}^c \mu_k \, dN_k \,$

furnizează ecuațiile de stare

$\left(\frac{\partial H}{\partial S}\right)_{p,\{N_k\}} =T, \quad \left(\frac{\partial H}{\partial p}\right)_{S,\{N_k\}} = V, \quad \left(\frac{\partial H}{\partial N_j}\right)_{S,p,\{N_{k\ne j}\}} = \mu_j.$

Bibliografie

• Șerban Țițeica: Termodinamica, Editura Academiei Republicii Socialiste România, București, 1982.
• I.G. Murgulescu și R. Vîlcu: Introducere în chimia fizică, Vol. III Termodinamica chimică, Editura Academiei Republicii Socialiste România, 1982.
• M.W. Zemanski și R.H. Dittman: Heat and Thermodynamics, McGraw-Hill, 1997, ISBN 0-07-017059-2. Ebook.

Vezi și

• Potențial termodinamic
• Energie internă
• Entalpie liberă
• Potențial chimic