エンタルピーはなぜ大規模な財産ですか? +例

エンタルピーはなぜ大規模な財産ですか? +例
Anonim

第一に、広範な特性は存在する材料の量に依存するものです。たとえば、物質の量を2倍にすると質量が2倍になるため、質量は広範なプロパティです。集中的なプロパティは、存在する材料の量に依存しないものです。集中的な特性の例は温度です #T# と圧力 #P#.

エンタルピーは熱含有量の尺度であるため、物質の質量が大きいほど、特定の温度と圧力で保持できる熱量が大きくなります。

技術的には、エンタルピーは、絶対零度から問題の温度までの一定圧力での熱容量の積分として定義され、相変化も含まれます。例えば、

#DeltaH = int_(T_(0K))^(T_ "目標")C_PdT#

#= int_(T_(0K))^(T_ "fus")C_PdT + DeltaH_ "fus" + int_(T_ "fus")^(T_ "vap")C_PdT + DeltaH_ "vap" + int_(T_ "vap" )^(T_ "目標")C_PdT#

問題の温度が沸点より高いと仮定した場合それから私達は通り抜ける #T_(0K) - > T_ "fus" - > T_ "vap" - > T_ "ゴール"#.

サンプルBがサンプルAの2倍の質量を持つことを除いて、2つのサンプルが同じ温度と圧力で同一の場合、サンプルBのエンタルピーはサンプルAの2倍です。

エンタルピー値が通常J / molまたはkJ / molとして引用されるのはそのためです。引用した値に物質のモル数を掛けると、エンタルピーはJまたはkJになります。

回答:

定義によるエンタルピー(Jの単位)は、手元のシステム内の成分の量に比例するため、広範な特性です。ただし、kJ / molまたはkJ / kgで見積もった場合も、これは強力な特性です。

説明:

エンタルピー、 #H#、 と定義されている

#H = U + pV#

#U = "内部エネルギー"#

#p = "圧力"#

#V = "音量"#

しかし、システムの全エンタルピーを直接測定することはできないため、エンタルピーの変化を測定することしかできません。

エンタルピーの変化は、特定の反応/プロセスにおいて一定の圧力で発生または吸収される熱である。

定圧におけるエンタルピーのこの変化は、

# H = U + p V#

エンタルピー変化のSI単位はジュール(J)であり、それはシステム内の成分の量によって異なります。あなたが持っている物質の量が多いほど、与えられた変化に対してより多くの熱を吸収または放出することができます。たとえば、100 gの水を蒸発させると、50 gの水に対する同じプロセスの2倍の量のエネルギーがかかります。これはエンタルピーを広範囲な性質にします。

しかしながら、エンタルピー値の表は一般にモルエンタルピー(kJ / mol)および比エンタルピー(kJ / kg)として引用される。これらは成分の量(1モルまたは1kg)をすでに考慮しているので、これらは強力な性質である。

相変化、反応のエンタルピーなど、いくつかの異なる種類のエンタルピー変化があります。それらはkJまたはkJ / molで与えられます。どちらが集中的なものか、広範囲なものかを決定します。

これが例と類推による私の論理的根拠です。 Jの代わりにkJを使用していることに注意してください。これが一般的に使用されているものです。

298 Kで1モルの水を蒸発させる

# H = 44 "kJ"#

または

# H_ "vap"(H_2O)= 44 "kJ / mol"#

これら二つの量は次式によって関係づけられます。

# H_ "vap"(H_2O)=( H)/ n#

エンタルピー変化(# H#)は、蒸発のモルエンタルピー(# H_ "vap"(H_2O)#)集中的です。

それでは、密度について見てみましょう。これは集約的なプロパティです。次の2つの式は比較可能です

# "密度" = "質量" / "体積"#

そして

# H_ "vap"(H_2O)=( H)/ n#

ある量(n)に対するエンタルピーの変化は、kJで次のように与えられます。

# H = H_ "vap"(H_2O)* n#

与えられた体積の物質の質量が

# "質量" = "密度" * "体積"#

ご覧のように

# "密度" - = H_ "vap"(H_2O)#

# "質量" - = H#

#"密度"# そして # H_ "vap"(H_2O)# 集中的ですが #"質量"# そして # H# 広範囲です。