Enthalpy

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Bài hoặc đoạn này cần được wiki hóa theo các quy cách định dạng và văn phong Wikipedia.
Xin hãy giúp phát triển bài này bằng cách liên kết trong đến các mục từ thích hợp khác.

Trong nhiệt động học và hóa học phân tử, enthalpy (kí hiệu thông dụng là ΔH) là một hàm trạng thái diễn tả sự biến thiên thế năng nhiệt động của hệ, thường được dùng để tính công có ích của một <a href="/wiki/Hệ_kín" title="Hệ nhiệt động kín">closed</a> dưới một áp suất không đổi.

Từ 'enthalpy' cấu thành từ tiền tố 'en',có nghĩa là 'cho vào,đưa vào', và từ '-thalpein',trong tiếng Hy Lạp có nghĩa là 'nhiệt'.

[sửa] Lịch sử của enthalpy

Đầu tiên, người ta nghĩ rằng thuật ngữ enthalpy được sử dụng đầu tiên bởi Benoit Paul Émile Clapeyron và Rudolf Clausius trong phương trình Clausius-Clapeyron trong cuốn The Mollier Steam Tables and Diagrams xuất bản năm 1927. Nhưng thực ra, khái niệm enthalpy đã được đề xuất trước đó, vào năm 1875 bởi Josiah Willard Gibbs trong cuốn sách 'Physical Chemistry: an Advanced Treatise'.Cho dù vậy, Gibbs vẫn không được công nhận là người đưa ra khái niệm enthalpy đầu tiên. Năm 1909,khi thảo luận về nghiên cứu của Gibbs về hàm nhiệt của hệ đưới một áp suất không đổi,Keith Landler đã nhận định rằng chính Heike Kamerlingh Onnes mới là người đưa ra từ 'enthalpy' từ từ cổ gốc Hy lạp 'enthalpos', có nghĩa là 'đưa nhiệt vào'.

[sửa] Định nghĩa gốc

Enthalpy là sự biến thiên nhiệt lượng khi một mol của một chất phản ứng hoàn toàn với ôxy ở 298 độ Kelvin và 1 atm. Enthalpy được giới thiệu trong công thức đưa ra bởi nhà vật lí Hà Lan Heike Kamerlingh Onnes những năm đầu thế kỉ 20: H = E + pV

Ở đây E là năng lượng của hệ. Nếu không có tác động của môi trường ngoài, enthalpy có thể được viết dưới dạng: H = E + pV

Trong công thức này: H là enthalpy của hệ ( tính theo Joule) U là nội năng của hệ ( tính theo Joule) p là áp suất của hệ (tính theo Pascal) V là thể tích của hệ (tính theo mét khối)

[sửa] Biểu diễn enthalpy qua các hàm trạng thái khác

Theo định luật một của nhiệt động học,enthalpy có thể biểu diễn theo các hàm nhiệt động khác. Theo định luật một của nhiệt động học, ta có: dU= δQ + δW

trong đó: dU là sự biến thiên rất nhỏ nội năng của hệ. δQ là biến thiên nhiệt năng rất nhỏ được đưa vào hoặc lấy ra khỏi hệ. δW là biến thiên cơ năng của hệ. Theo đó, trong phép tính vi phân, dH có thể được viết như sau: dH = dU + (pdV +Vdp) dH = (δQ - pdV) + (pdV+Vdp) dH = δQ +Vdp = TdS +Vdp.

 *δ thể hiện một phép tính vi phân không chính xác.
 *δQ =TdS là nhiệt năng trao đổi của hệ trong một quá trình thuận nghịch.
 *dS là biến thiên entropy của hệ.
 *dV là biến thiên cực nhỏ của thể tích.
 *U là nội năng của hệ.
 *δW =pdV là công của hệ sinh ra trong một quá trình thuận nghịch.
 *p là áp suất không đổi của hệ.
 *T là nhiệt độ tính theo Kelvin.