Mi az az entalpia?

Az entalpia a rendszer összes energiája, ami a belsőenergián (a rendszer létrehozásához szükséges energia) kívül még azt az extra energiát is tartalmazza, ami ahhoz kell, hogy a V térfogatú rendszer számára helyet készítsünk egy állandó p nyomású környezetben: H = U + pV.

Tessék ez nem wiki, de ha szabad megkérdeznem mi a baj a wikipédiával, azt ismeri a tanár (ha esetleg egy feladathoz kell), vagy csak az túl száraz és érthetetlen?

Az entalpia fogalmát azért vezették be, mert állandó nyomáson sokkal praktikusabb azt használni, mint a belső energia fogalmát.

Tegyük fel, hogy egy gázképződéssel járó reakció energiaváltozására vagyunk kíváncsiak. Az energia változást úgy szokták nézni, hogy mennyi hőt ad át vag vesz fel a rendszer a környezetének/-től, a reakció végbemenetele alatt (természetesen a mérés kezdetén és végén is termikus egyensúlyban kell lenni a környezetével). A probléma a felszabaduló gáz miatt lesz, hiszen emiatt (állandó nyomáson) jelentősen növekszik a rendszer térfogata, azaz térfogati munkát végez a rendszer a környezetén. Azaz ebben az esetben a belső energia változás nem egyenlő az átadott hőmennyiséggel, hanem a hő és a térfogati munka összegével.Innentől viszont elég sokat kéne számolgatni, hogy megkapjuk, mennyi is a belső energiaváltozás, miközben nagyon sokszor ez nem is annyira fontos. (Egyszerű példa: ha azt számolom ki, hogy mennyi gázzal vagy szénnel tudom felfűteni a lakást, aligha érdekel a térfogati munka.) Ezért vezették be az entalpia fogalmát, hiszen annak a változása (állandó nyomáson) megegyezik az átadott hő mennyiségével, feltéve, hogy a térfogati munkán kívül másfajta munkavégzés nem történt. (H = U + p*V)

Természetesen nem állna fenn ez a probléma, ha nem állandó nyomáson, hanem állandó térfogaton vizsgálnánk a rendszer energiaváltozását. Csak ez leggyakrabban nagyon nem praktikus és/vagy biztonságos. (Gondolj bele, mennyire lehet egyszerű durranógáz próbát állandó nyomáson biztonságosan elvégezni.)

#2

Alapvetően egyet értek a válasszal, de az első mondantrésszel nem teljesen:

"Az entalpia a rendszer összes energiája"

Egyrészt az alapfogalom a belső energia, ebből van levezetve az entalpia, így nekem kicsit fura az "összes energia" kifejezés rá. (Pláne, mert a későbbi leírás alapján a 0 térfogatú rendszer belső energiájához viszonyítasz, ahhoz képest meg a beslő enrgia értéke egy minden más szempontból azonos, csak nagyobb térfogatú rendszerben kisebb lesz.) Másrészt a belső energiába (és így az entalpiába sem) nem szokták beleérteni például a mozgás és helyzeti energiát, szóval nem mondaám, hogy az összes.

#6

"Gyakran úgy használják, hogy állandó térfogatot feltételeznek, és az entalpia változás a hővel egyenlő."

Az entalpiaváltozás állandó nyomáson egyenlő a hővel (ha a térfogati munkán kívül nincs másfajta munkavégzés.)