Entalpija: Razlika med redakcijama
Izbrisana vsebina Dodana vsebina
m robot Dodajanje: simple:Enthalpy |
m dp |
||
Vrstica 14:
V [[Mednarodni sistem enot|Mednarodnem sistemu enot]] je [[izpeljana enota SI|izpeljana enota]] za entalpijo [[joule|J]].
== Zgodovina ==
V zgodovini [[termodinamika|termodinamike]] se je za opis tega, kar danes imenujemo entalpija sistema, uporabljalo več izrazov. Na začetku je prevladovala mnenje, da sta izraz entalpija ustvarila [[Benoit Paul Émile Clapeyron]] in [[Rudolf Julius Emmanuel Clausius|Rudolf Clausius]], ko sta leta [[1827]] objavila svojo [[Clausius-Clapeyronova enačba|Clausius-Clapeyronovo enačbo]]. Kasneje se je izkazalo, da je entalpijo prvi uporabil [[Josiah Willard Gibbs]] leta [[1875]] v svojem delu ''"Fizikalna kemija: Napredne razprave"'',<ref> The Collected Works of J. Willard Gibbs, Vol. I </ref> čeprav zanjo ni uporabil ravno tega imena, ampak je govoril o ''"toplotni funkciji za konstantni tlak"''. Leta [[1909]] je Keith Landler v razpravi o tej Gibbsovi ''"toplotni funkciji"'' zapisal, da je izraz entalpija skoval [[Heike Kamerlingh Onnes]] iz grške besede ''enthalpos'' (''ενθαλπος''), ki v dobesednem prevodu pomeni ''"vložiti toploto"''.
=== Izvirna definicija ===▼
▲===Izvirna definicija===
Termodinamski potencial ''H'' je v termodinamiko uvedel nizozemski fizik Heike Kamerlingh Onnes na začetku 20. stoletja in ga definiral kot vsoto energije sistema (''E'') in produkta ''pV'':
: <math> H = E + pV \!\, . </math>
V odsotosti zunanjega polja se entalpija lahko definira tudi kot
: <math> H = U + pV
pri čemer je:
Vrstica 35 ⟶ 37:
Pomen produkta ''pV'' je prikazan z naslednjim izobarnim procesom: plin, ki zgori v cilindru z batom, povzroči povišanje temperature, istočasno pa premakne bat, tako da ostane tlak v cilindru konstanten. Silo, ki pritiska na bat, se lahko izračuna iz tlaka v sistemu:
: <math> p = F/S
pri čemer je ''S'' ploščina bata. Če se je bat premaknil za razdaljo ''s'', je delo, ki ga je opravila sila ''F'', enako
: <math> A = Fs = pSs
Ker je
: <math> Ss = V
je
: <math> A = pV
Entalpija torej omogoča obravnavanje energetskih sprememb sistemov, v katerih se ne spreminja samo temperatura ampak tudi volumen oziroma tlak.
== Reakcijska entalpija ==
Reakcijska entalpija ''ΔH<sub>r</sub>'' je toplota, ki se sprosti ali porabi v [[kemijska reakcija|kemijski reakciji]] pri stalnem tlaku. Če so vsi reaktanti in produkti v standardnih stanjih (101 325 Pa, 25°C), govorimo o standardni reakcijski entalpiji ''ΔH<sub>r</sub>°''.
Standardna reakcijska entalpija je definirana kot razlika vsot standardnih tvorbenih entalpij produktov in reaktantov:
: <math> \Delta H_{\mathrm{r}}^0=\sum \Delta H_{t,\mathrm{produkti}}^{0} -\sum \Delta H_{t, \mathrm{reaktanti}}^{0} </math>
Standardna tvorbena entalpija spojine je sprememba entalpije, ko iz elementov nastane 1 mol spojine, če so vsi elementi in spojina v standardnih stanjih. Standardna tvorbena entalpija elementov je enaka nič.
Vrstica 62 ⟶ 65:
Če je reakcijska entalpija pozitivna, pomeni, da so produkti energetsko bogatejši od reaktantov. Reakcija je torej endotermna. Če je reakcijska entalpija negativna, je reakcija eksotermna.
=== Tvorba NaCl ===
:2Na(s) + Cl<sub>2</sub>(g) → 2NaCl(s) ΔH<sub>r</sub> = -822 kJ/mol
Vrstica 68 ⟶ 71:
Reakcija je eksotermna. Ker sta oba reaktanta elementa (Na in Cl<sub>2</sub>), se lahko iz reakcijske entalpije izračuna tudi tvorbeno energijo NaCl, ki je enaka -411 kJ/mol (-822/2 kJ/mol).
=== Zgorevanje propana ===
:C<sub>3</sub>H<sub>8</sub>(g) + 5O<sub>2</sub> (g) → 3CO<sub>2</sub>(g) + 4H<sub>2</sub>O(l)
Vrstica 88 ⟶ 91:
Standardna reakcijska entalpija je istočasno tudi standardna sežigna entalpija propana.
== Mrežna entalpija ==
[[Slika:Sodium-chloride-3D-ionic.png|thumb|150px|right|Kristalna mreža natrijevega klorida.]]
{{glavni|Mrežna energija}}
Vrstica 101 ⟶ 104:
Vrednosti mrežne energije se lahko določi z [[Born-Haberjev ciklus|Born-Haberjevim ciklom]].
== Opombe in sklici ==
{{
[[Kategorija:Fizikalne količine]]
| |||