Entalpie

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Salt la: Navigare, căutare
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) \,
modifică 

Entalpia este o funcție de stare a unui sistem termodinamic. Ea este legată de alte mărimi termodinamice fundamentale prin relația[1]

 \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.[2]

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

Istoric și terminologie[modificare | modificare sursă]

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[modificare | modificare sursă]

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)\,.[3] 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.

Note[modificare | modificare sursă]

  1. ^ Notația tradițională folosită de fizicieni pentru entalpie este H ; \, în aplicațiile tehnice se folosește adesea notația I . \,
  2. ^ Țițeica, pp. 36–37; Zemanski și Dittman, pp. 252–257.
  3. ^ Cantitățile N=\left(N_1, ..., N_c\right)\, pot fi exprimate în unități de masă, număr de moli sau chiar număr de molecule.

Bibliografie[modificare | modificare sursă]

  • 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[modificare | modificare sursă]