אנתלפיה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

יש לך הודעות חדשות (השווה לגרסה הקודמת).

פוטנציאלים תרמודינמיים

אנתלפיה

האנתלפיה היא הפוטנציאל התרמודינמי שהמשתנים הטבעיים שלו הם האנטרופיה והלחץ. חשיבותו העיקרית נובעת מכך שבתהליכים המתרחשים בלחץ קבוע השינוי באנתלפיה נותן את כמות החום שזרמה אל המערכת (או ממנה, אם השינוי שלילי).

האנתלפיה מסומנת באות $\ H$ , ומוגדרת כ:

$\ H = U+PV$

כאשר

$\ U$ היא האנרגיה הפנימית של המערכת
$\ P$ היא הלחץ
$\ V$ היא הנפח

המשתנים הטבעיים של האנתלפיה הם האנטרופיה $\ S$ , הלחץ $\ P$ ומספרי החלקיקים $\ N_i$ מסוג $\ i$ . מערכת שמשתנים אלה הם המשתנים הנשלטים שלה תהיה בשיווי משקל תרמודינמי כאשר האנתלפיה במינימום.

האנתלפיה היא הפוטנציאל התרמודינמי שמתקבל כאשר עושים טרנספורם לז'אנדר על האנרגיה הפנימית כך שלחץ הופך למשתנה נשלט במקום הנפח. הדיפרנציאל של האנתלפיה מתקבל מהדיפרנציאל של האנרגיה הפנימית:

$\ dH= dU+d(PV) = \delta Q +VdP+ \sum_i \mu_i d N_i$ .

כאשר $\ \delta Q$ הוא מעבר חום אינפיניטיסימלי, שמקיים $\ \delta Q \leq TdS$ , כאשר השיוויון מתקיים עבור תהליכים הפיכים .

החשיבות של האנתלפיה נובעת מכך שבתהליכים מתקיימים בלחץ קבוע (תהליכים איזובריים), כפי שלרוב קורה בתגובות כימיות, $\ dP=0$ , והשינוי באנתלפיה נותן את החום שהמערכת סופגת או פולטת. והסימן של השינוי קובע האם התהליך הוא אנדותרמי (כלומר סופג חום, כאשר הסימן חיובי) או אקסותרמי (כלומר פולט חום, כאשר הסימן שלילי).