Энтальпія

Энтальпі́я, цеплазьмест (па-старажытнагрэцку: ἐνθάλπω [enthálpō] — «награю») — поўная энэргія сыстэмы, у дадзеным выпадку такая энэргія, якую магчыма цалкам перавесьці ў цеплыню.

Гісторыя зьяўленьня азначэньня

Самыя раньнія працы, зьвязаныя з гэтай велічынёй, зьявіліся ў 1875 годзе, калі Джазая Гібз увёў «цепллавую функцыю сталага ціску». Аднак Гібз не карыстаўся словам «энтальпія» ў сваіх працах. Само слова «энтальпія» упершыню зьяўляецца ў навуковай літаратуры ў 1909 годзе ў публікацыі Дж. Дальтона (анг. J. P. Dalton), паводле якой, насамрэч, гэтае слова ўпершыню выкарыстаў Гайке Камэрлінг-Онэс^[1].

Пазначэньне

На працягу многіх гадоў для пазначэньня энтальпіі выкарыстоўваліся розныя знакі. У 1922 годзе А. Портэр прапанаваў сымбаль $H$ (ад анг. heat content — цеплазьмест) як агульнапрыняты стандарт, які выкарыстоўваецца і па сёньняшні дзень^[1]. У тэрмадынаміцы таксама шырока карыстаюцца пазначэньнем энтальпіі празь літару $I$ .

Памернасьць энтальпіі ў Міжнароднай сыстэме адзінак СІ — джоўль.

Фізычны сэнс энтальпіі

Энтальпія складаецца з сумы нутранай энэргіі і здабытку ціску на аб’ём.

H=U+pV

Энтальпія зьяўляецца экстэнсіўнай велічынёй (залежыць ад масы і аб’ёму сыстэмы), то бок ёй уласьцівая адытыўнасьць. Каб зрабіць яе інтэнсіўнай велічынёю, трэба падзяліць ейнае абсалютнае значэньне на масу цела:

u={\frac {U}{m}}\,;\quad h={\frac {H}{m}}\,;\quad v={\frac {V}{m}}

Тады на адзінку масы рэчыва [Дж/кг] формула для энтальпіі будзе мець выгляд:

h=u+pv

дзе

$h$ — удзельная энтальпія [Дж/кг],
$u$ — удзельная нутраная энэргія [Дж/кг],
$p$ — ціск [Па],
$v$ — удзельны аб'ём [м³/кг],

Зьмяненьне энтальпіі

На практыцы, у асноўным, разьлічваюць толькі зьмяненьне энтальпіі каб, напрыклад, вызначыць страты энэргіі. Зьмяненьне энтальпіі ў дыфэрэнцыяльнай форме:

\mathrm {d} H=\mathrm {d} U+d(pV)=TdS-pdV+pdV+Vdp=TdS+Vdp

Энтальпія ёсьць функцыя стану сыстэмы — яе зьмяненьне не залежыць ад спосабу пераходу ў выніковы стан сыстэмы з пачатковага.

У ізабарным працэсе ( $p=const$ ) зьмяненьне энтальпіі тоесна колькасьці цеплыні, перададзенай сыстэме, тады раўнаньне прымае выгляд:

dH=dQ=TdS

Менавіта таму энтальпію яшчэ называюць цеплавой функцыяй.

Пры сталым ціску энтальпію таксама выражаюць празь цеплаёмістасьць цела:

dH=C_{p}dT\,

ці

dH=c_{p}mdT\,

дзе:

$c_{p}\,$ — удзельная цеплаёмістасьць цела пры сталым ціску [кДж/(кг∙К),
$m\,$ — маса цела [кг].

Глядзіце таксама

Крыніцы

^ ^а ^б Howard, Irmgard K. H Is for Enthalpy, Journal of Chemical Education, vol. 79, Issue 6, p.697 (анг.)

Літаратура

Бурдаков В. П. Термодинамика — Москва: Дрофа, 2009., ч.1., 479 с.
Ишлинский А. Ю. Новый политехнический словарь- Москва: Большая Российская энциклопедия, 2000.,671 с.

[enthalpy_first-1] а ^б Howard, Irmgard K. H Is for Enthalpy, Journal of Chemical Education, vol. 79, Issue 6, p.697 (анг.)

[1]