Definição de Entalpia em Química e Física

A entalpia é uma propriedade termodinâmica de um sistema. É a soma da energia interna adicionada ao produto pela pressão e volume do sistema. Reflete a capacidade de realizar trabalhos não mecânicos e a capacidade de liberar calor.

Entalpia é denotada como H; entalpia específica designada como h. As unidades comuns usadas para expressar a entalpia são a joule, a caloria ou a BTU (Unidade Térmica Britânica). A entalpia em um processo de estrangulamento é constante.

A mudança na entalpia é calculada em vez de entalpia, em parte porque a entalpia total de um sistema não pode ser medida, pois é impossível saber o ponto zero. No entanto, é possível medir a diferença de entalpia entre um estado e outro. A alteração da entalpia pode ser calculada sob condições de pressão constante.

Um exemplo é o de um bombeiro que está em uma escada, mas a fumaça obscureceu sua visão do chão. Ele não pode ver quantos degraus estão abaixo dele no chão, mas pode ver que há três degraus na janela onde uma pessoa precisa ser resgatada. Do mesmo modo, a entalpia total não pode ser medida, mas a alteração na entalpia (três degraus da escada) pode.

H = E + PV

onde H é entalpia, E é energia interna do sistema, P é pressão e V é volume

d H = T d S + P d V

• Medir a mudança na entalpia nos permite determinar se uma reação foi endotérmica (calor absorvido, mudança positiva na entalpia) ou exotérmica (calor liberado, uma alteração negativa na entalpia).
• É usado para calcular o calor da reação de um processo químico.
• A mudança na entalpia é usada para medir o fluxo de calor em calorimetria.
• É medido para avaliar um processo de estrangulamento ou expansão de Joule-Thomson.
• A entalpia é usada para calcular a potência mínima para um compressor.
• A mudança de entalpia ocorre durante uma mudança no estado da matéria.
• Existem muitas outras aplicações de entalpia na engenharia térmica.

Você pode usar o calor da fusão do gelo e o calor da vaporização da água para calcular a mudança de entalpia quando o gelo derrete em um líquido e o líquido se transforma em vapor.

o calor de fusão de gelo é 333 J / g (o que significa 333 J é absorvido quando 1 grama de gelo derrete.) vaporização de água líquida a 100 ° C é 2257 J / g.

Parte A: Calcule o mudança de entalpia, ΔH, para esses dois processos.

H₂O (s) → H₂O (l); ΔH =?
H₂O (l) → H₂O (g); ΔH =?
Parte B: Usando os valores calculados, encontre o número de gramas de gelo que você pode derreter usando 0,800 kJ de calor.

Solução
UMA. Os aquecimentos de fusão e vaporização estão em joules, então a primeira coisa a fazer é converter em quilojoules. Usando o tabela periódica, sabemos que 1 toupeira de água (H₂O) é 18,02 g. Portanto:
fusão ΔH = 18,02 g x 333 J / 1 g
fusão ΔH = 6,00 x 10³ J
fusão ΔH = 6,00 kJ
vaporização ΔH = 18,02 g x 2257 J / 1 g
vaporização ΔH = 4,07 x 10⁴ J
vaporização ΔH = 40,7 kJ
Portanto, as reações termoquímicas concluídas são:
H₂O (s) → H₂O (l); ΔH = +6,00 kJ
H₂O (l) → H₂O (g); ΔH = +40,7 kJ
B. Agora sabemos que:
1 mol H₂O (s) = 18,02 g H₂O (s) ~ 6,00 kJ
Usando este fator de conversão:
0,800 kJ x 18,02 g de gelo / 6,00 kJ = 2,40 g de gelo derretido

UMA. H₂O (s) → H₂O (l); ΔH = +6,00 kJ

H₂O (l) → H₂O (g); ΔH = +40,7 kJ

B. 2,40 g de gelo derretido