エンタルピーを直接測定できないのはなぜですか？ +例

それはすべて呼ばれるわけではない変数の関数なので 自然変数。自然変数は、直接測定から簡単に測定できるものです。 ボリューム, 圧力 、そして 温度.

T：気温

V：音量

P：圧力

S：エントロピー

G：ギブスの自由エネルギー

H：エンタルピー

以下は、間接的であってもエンタルピーを測定する方法を示すやや厳密な導出です。やがて、恒温でエンタルピーを測定することができる式になります。

エンタルピーはエントロピー、圧力、温度、体積の関数であり、温度、圧力、体積はこのMaxwellの関係式のもとでの自然変数です。

#H = H（S、P）#

#dH = TdS + VdP# （式1） - マックスウェル関係

ここでこの式を使う必要はありません。重要なのは、エントロピーを直接測定することはできないということです（ "heat-flow-o-meter"はありません）。それで、他の変数を使ってエンタルピーを測定する方法を見つけなければなりません。

エンタルピーは一般的に 温度 そして 圧力、ギブスの自由エネルギー（の関数 温度 そして 圧力）とそのマクスウェルの関係：

#DeltaG = DeltaH - TDeltaS# （式2）

#dG = dH - TdS# （式3） - 差動形式

#dG = -SdT + VdP# （式4） - マックスウェル関係

ここから、我々は等式を用いて一定温度での圧力に関する偏導関数を書くことができます。 3：

#（ΔＧ ／ ΔＰ）Ｔ （ΔＨ ／ ΔＰ）Ｔ Ｔ（ΔＳ ／ ΔＰ）Ｔ# （式5）

式を使う4、式4で見られる最初の偏導関数を取ることができます。 5（ギブス用） #-SdT# 0になるから #DeltaT = 0#、そして #deltaP# 分割されます。

#（（ΔＧ）／（ΔＰ））Ｔ Ｖ# （式6）

Gは状態関数なので、私たちが書くことができるもう1つのことは、式（2）のエントロピー半分を計算するためのマクスウェル関係からの相互導関数です。 5：

# - （（ΔＳ）／（ΔＰ））Ｔ （（ΔＶ）／（ΔＴ））Ｐ# （式7）

最後に、式を差し込むことができます。式6と7を式6に代入します。 5：

#Ｖ （（ΔＨ）／（ΔＰ））＿Ｔ Ｔ（（ΔＶ）／（ΔＴ））＿Ｐ# （式8-1）

さらに単純化します。

#（ΔＨ ／ ΔＰ）＿Ｔ Ｖ Ｔ（（ΔＶ）／（ΔＴ））＿Ｐ# （式8-2）

そこに行きます！エンタルピーを「直接」測定する方法を記述する関数があります。

つまり、ガスの温度が一定の圧力環境（真空など）で変化するときのガスの体積の変化を測定することから始めることができます。それで、私たちは持っています #（（deltaV）/（deltaT））_P#.

その後、さらにそれを取るために、あなたは掛けることができます #dP# そして第一から第二の圧力まで統合する。 それから容器の圧力を変えることによって特定の温度でエンタルピー変化を得ることができます。

#DeltaH = int_（P_1）^（P_2）V - T（（deltaV）/（deltaT））_P dP# （式9）

例として、理想的なガスの法則を適用して #（ΔＶ ／ ΔＴ）＿Ｐ （Δ／ ΔＴ（（ｎＲＴ）／ Ｐ））＿Ｐ （ｎＲ）／ Ｐ#

理想的なガスはそれをそれにすると言うことができます

#DeltaH = int_（P_1）^（P_2）V - V dP = 0#

エンタルピーは理想気体の温度にのみ依存することを意味します。きちんとした。