Definisi Enthalpy dalam Kimia dan Fisika

Enthalpy adalah properti termodinamika suatu sistem. Ini adalah jumlah energi internal yang ditambahkan ke produk dari tekanan dan volume sistem. Ini mencerminkan kapasitas untuk melakukan pekerjaan non-mekanis dan kapasitas untuk melepaskan panas.

Enthalpy dilambangkan sebagai H; entalpi spesifik dilambangkan sebagai h. Unit umum yang digunakan untuk mengekspresikan entalpi adalah joule, kalori, atau BTU (British Thermal Unit.) Enthalpy dalam proses pelambatan konstan.

Perubahan entalpi dihitung daripada entalpi, sebagian karena total entalpi suatu sistem tidak dapat diukur karena tidak mungkin mengetahui titik nol. Namun, dimungkinkan untuk mengukur perbedaan entalpi antara satu keadaan dan lainnya. Perubahan Entalpi dapat dihitung dalam kondisi tekanan konstan.

Salah satu contohnya adalah petugas pemadam kebakaran yang berada di tangga, tetapi asap telah mengaburkan pandangannya tentang tanah. Dia tidak bisa melihat berapa banyak anak tangga di bawahnya ke tanah tetapi bisa melihat ada tiga anak tangga ke jendela di mana seseorang perlu diselamatkan. Dengan cara yang sama, entalpi total tidak dapat diukur, tetapi perubahan entalpi (tiga anak tangga) bisa.

H = E + PV

di mana H adalah entalpi, E adalah energi internal sistem, P adalah tekanan, dan V adalah volume

d H = T d S + P d V

• Mengukur perubahan entalpi memungkinkan kita untuk menentukan apakah suatu reaksi adalah endotermik (panas yang diserap, perubahan positif dalam entalpi) atau eksotermik (panas yang dilepaskan, perubahan negatif dalam entalpi.)
• Ini digunakan untuk menghitung panas reaksi suatu proses kimia.
• Perubahan entalpi digunakan untuk mengukur aliran panas masuk kalorimetri.
• Ini diukur untuk mengevaluasi proses pelambatan atau ekspansi Joule-Thomson.
• Enthalpy digunakan untuk menghitung daya minimum untuk kompresor.
• Perubahan antusias terjadi selama perubahan kondisi materi.
• Ada banyak aplikasi entalpi lainnya dalam rekayasa termal.

Anda dapat menggunakan panas fusi es dan panas penguapan air untuk menghitung perubahan entalpi ketika es meleleh menjadi cairan dan cairan berubah menjadi uap.

Itu panas fusi es adalah 333 J / g (artinya 333 J diserap ketika 1 gram es mencair.) Panasnya penguapan air cair pada 100 ° C adalah 2257 J / g.

Bagian A: Hitung perubahan entalpi, ΔH, untuk dua proses ini.

H₂O → H₂O (l); ΔH =?
H₂O (l) → H₂O (g); ΔH =?
Bagian B: Dengan menggunakan nilai yang Anda hitung, temukan jumlah gram es yang bisa Anda cairkan menggunakan panas 0,800 kJ.

Larutan
SEBUAH. Panas fusi dan penguapan berada dalam joule, jadi hal pertama yang harus dilakukan adalah mengkonversi ke kilojoule. Menggunakan tabel periodik, kita tahu bahwa 1 mol air (H₂O) adalah 18,02 g. Karena itu:
fusi ΔH = 18,02 g x 333 J / 1 g
fusi ΔH = 6.00 x 10³ J
fusi ΔH = 6.00 kJ
penguapan ΔH = 18,02 g x 2257 J / 1 g
penguapan ΔH = 4.07 x 10⁴ J
penguapan ΔH = 40,7 kJ
Jadi reaksi termokimia lengkap adalah:
H₂O → H₂O (l); ΔH = +6.00 kJ
H₂O (l) → H₂O (g); ΔH = +40,7 kJ
B. Sekarang kita tahu bahwa:
1 mol H₂O (s) = 18,02 g H₂O (s) ~ 6,00 kJ
Menggunakan faktor konversi ini:
0,800 kJ x 18,02 g es / 6,00 kJ = 2,40 g es meleleh

SEBUAH. H₂O → H₂O (l); ΔH = +6.00 kJ

H₂O (l) → H₂O (g); ΔH = +40,7 kJ

B. 2,40 g es mencair