Menu

Termodinàmica.
Transformació de l'energia

Energia tèrmica i combustió.
Efectes de la termodinàmica

Entropia

Entalpia

Entalpia

L'entalpia és una funció d'estat de la termodinàmica que es simbolitza per la lletra H. L'entalpia també es coneix com entalpia absoluta o quantitat de calor. La variació de l'entalpia d'un sistema termodinàmic permet expressar la quantitat de calor intercanviada durant una transformació isobàrica, és a dir, a pressió constant.

Definim entalpia com una quantitat física definida en el camp de la termodinàmica clàssica perquè mesuri el màxim d'energia d'un sistema termodinàmic teòricament susceptibles de ser eliminat d'aquest en forma de calor o energia tèrmica.

L'entalpia és particularment útil en la comprensió i descripció dels processos isobàrica: la pressió constant, el canvi d'entalpia es troben directament associat amb l'energia rebuda pel sistema en la forma de calor, aquests són fàcilment mesurables en calorímetres.

Tal com es defineix, l'entalpia abasta en si no només l'energia interna del sistema, sinó també l'energia emmagatzemada en el medi ambient del sistema (voltants). Disminuint el seu volum, l'entalpia també integra una porció d'energia passable que s'extraurà en forma de calor d'aquest sistema.

En definitiva, l'entalpia és la suma de l'energia interna de la matèria i el producte del seu volum multiplicat per la pressió. L'entalpia és una funció d'estat quantificable, tot i que l'entalpia total d'un sistema no es pot mesurar directament, però, es pot mesurar la variació d'entalpia d'un sistema.

Unitats de l'entalpia

L'entalpia és una variable que indica una quantitat d'energia, per tant, d'acuedo amb el sistema internacional de mesures, s'expressa en Joules. Tot i que la quantitat de calor també pot trobar-se expressada en quilocalories (kcal).

Entalpia d'enllaç

Es defineix entalpia d'enllaç com la quantitat energia de necessària per crear o trencar un enllaç químic entre dos elements químics. L'entalpia d'enllaç també es coneix col·loquialment com a energia d'enllaç.

Quan es forma un enllaç químic estable es desprèn una certa quantitat d'energia, que serà la mateixa quantitat d'energia que s'ha d'aportar posteriorment per trencar l'enllaç format. A aquesta energia se l'anomena entalpia d'enllaç (si té lloc a pressió constant).

D'una forma més formal, podem definir l'entalpia d'enllaç normal o estàndard com la variació d'entalpia o calor alliberada, en condicions estàndard d'1 atmosfera i 25ºC, que acompanya la reacció de formació d'un mol d'enllaços químics a partir dels àtoms aïllats en estat gasós.

L'entalpia i l'energia solar

En el camp de l'energia solar, l'entalpia apareix d'una forma rellevant en els sistemes d'energia solar tèrmica. En tots els intercanviadors de calor, els elements que intervenen pateixen una variació de la seva entalpia quan es transfereix calor d'un circuit a un altre.

En una instal·lació d'energia solar fotovoltaica, l'aspecte termodinàmic no és tan rellevant ja que l'energia que es genera és un corrent elèctric. L'efecte fotovoltaic genera un moviment d'electrons, és a dir electricitat, sense intercanvi de calor.

Orígens de l'entalpia

La paraula entalpia es deriva del verb grec antic enthalpein (ἐνθάλπειν), que significa escalfar. Combina el prefix grec clàssic ἐν- en-, que significa posar en, i el verb θάλπειν thalpein, que significa escalfar. La paraula entalpia sovint s'atribueix incorrectament a Benoît Paul Émile Clapeyron i Rudolf Clausius a través de la publicació de 1850 de la seva relació Clausius-Clapeyron. Aquesta concepció errònia va ser popularitzada per la publicació de 1927 de The Mollier Steam Tables and Diagrams. No obstant això, ni el concepte, la paraula ni el símbol d'entalpia van existir fins molt després de la mort de Clapeyron.

Les primeres escriptures que contenen el concepte d'entalpia no van aparèixer fins a 1875, quan Josiah Willard Gibbs va introduir "una funció de calor per a la pressió constant". No obstant això, Gibbs no va usar la paraula "entalpia" en els seus escrits.

La paraula real apareix per primera vegada en la literatura científica en una publicació de 1909 de JP Dalton. Segons aquesta publicació, Heike Kamerlingh Onnes realment va encunyar la paraula.

Amb els anys, els científics van utilitzar molts símbols diferents per denotar entalpia. El 1922, Alfred W. Porter va proposar el símbol com a estàndard, finalitzant així la terminologia encara en ús en l'actualitat.

En el passat, l'entalpia de vegades es deia contingut de calor. El motiu d'aquest nom és el fet que el canvi en l'entalpia ΔH és igual a la calor absorbida en els processos a pressió constant. No obstant això, aquesta igualtat no és certa en general (quan la pressió varia), de manera que el terme contingut de calor es considera enganyós i ara està en desús.

valoración: 3 - votos 1

Referències

Última revisió: 25 de setembre de 2019