Vi forklarer, hvad entalpi er, hvilke typer der eksisterer i henhold til kemiske og fysiske fænomener, og dens forskel med entropi.
Hvad er entalpi?
Entalpi er mængden af Energi at et termodynamisk system udveksler med sit miljø under forhold med konstant tryk, det vil sige den mængde energi, som systemet optager eller afgiver til sit miljø i processer, hvor trykket ikke ændres. Ifysisk Ykemi, denne størrelse er normalt repræsenteret af bogstavet H, og den måles i joule (J).
Under hensyntagen til, at ethvert objekt kan forstås som et termodynamisk system, refererer entalpi til mængden af varme der sættes i spil i forhold tilTryk konstant, afhængig af om systemet modtager eller leverer strøm.
Ifølge dette kan enhver proces eller transformation klassificeres i to typer:
- Endotermisk. Dem, der forbruger varme eller energi framiljø.
- Eksotermisk. Dem, der frigiver varme eller energi til miljøet.
Afhængigt af den type stof, der griber ind i systemet (f.eks. kemiske stoffer i en reaktion), vil graden af entalpi være anderledes.
Den hollandske fysiker Heike Kamerlingh Onnes, opdager af superledning og vinder af Nobelprisen i fysik i 1913, var den første til at bruge dette udtryk.
Entalpi typer
De forskellige typer entalpi kan klassificeres efter:
- Entalpi i kemiske fænomener:
- Dannelsesentalpi. Det er den mængde energi, der kræves for at danne en muldvarp af en sammensatte fra dets bestanddele under trykforhold og temperatur standarder, det vil sige 1 atmosfære og 25º C.
- Entalpi af nedbrydning. Omvendt er det mængden af energi, der absorberes eller frigives, når et komplekst stof bliver til simplere stoffer.
- Entalpi af forbrænding. Det er den energi, der frigives eller absorberes ved at forbrænde 1 mol stof, altid i nærværelse af gasformig oxygen.
- Neutraliseringsentalpi. Det indebærer den energi, der frigives eller absorberes, når en sur opløsning og en basisk de blandes, det vil sige, når baser og syrer neutraliserer hinanden.
- Entalpi i fysiske fænomener:
- Faseskiftentalpi. Det involverer absorption eller frigivelse af energi, når 1 mol stof passerer fra en Aggregeringstilstand til en anden, altså fragas tilsolid eller tilvæske, etc. Det er opdelt i: entalpi af fordampning, entalpi af størkning og entalpi af fusion.
- Entalpi af opløsning. Det er den korrekte blanding af en opløst stof og et opløsningsmiddel, forståelig i to faser: retikulær (absorberer energi) og hydrering (frigiver energi).
Det skal bemærkes, at alle de beskrevne processer er under konstant tryk.
Entalpi og entropi
Begreberne entalpi og entropi (som er graden eller tendensen til uorden af systemer) er relateret fra det andet princip for termodynamik, som siger, at ethvert system i ligevægt er på dets punkt med maksimal entropi.
Dette princip er oversat til princippet om minimal entalpi, som siger, at ingen ligevægt kan opnås, så længe udvekslingen af energi med systemet er rigelig eller overskrider visse grænser; ligevægten skal være den lavest mulige udvekslingstilstand, det vil sige med den lavest registrerebare entalpi.
Det betyder, at entropi og entalpi er omvendt proportional: ved det maksimale entropipunkt vil entalpien være minimal, og omvendt.