Miksi H=U+pV
Entalpia H=U+pV on tilasuure, joka on erityisen kätevä vakiopaineisissa prosesseissa. Kun ainoa mekaaninen työ on pV-työ ja paine pysyy vakiona, systeemin entalpian muutos vastaa siihen siirtyvää lämpöä. Entalpia ei ole sama kuin “lämpösisältö” kaikissa tilanteissa.
Reaktioentalpia
Sisäinen energia U sisältää systeemin mikroskooppisen energian. Termi pV tekee entalpiasta käytännöllisen avoimissa ja vakiopaineisissa prosesseissa, joissa ympäristön syrjäyttäminen liittyy energiataseeseen.
Hessin laki
ΔH=H_tuotteet−H_lähtöaineet. Negatiivinen ΔH tarkoittaa eksotermistä reaktiota valituissa olosuhteissa ja positiivinen endotermistä. Tämä ei yksin ratkaise spontaanisuutta, koska myös entropia vaikuttaa.
Muodostumisentalpiat
Koska H on tilasuure, kokonais-ΔH riippuu vain alku- ja lopputilasta. Reaktio voidaan jakaa kuvitteellisiin vaiheisiin, joiden entalpiamuutokset summataan. Tämä mahdollistaa vaikeasti mitattavien ΔH-arvojen laskemisen.
Miksi H=U+pV
Standardinen muodostumisentalpia ΔH_f° annetaan yhden moolin yhdisteen muodostumiselle alkuaineiden standarditiloista. Reaktioentalpia voidaan laskea tuotteiden muodostumisentalpioiden summasta miinus lähtöaineiden summa stoikiometrisine kertoimineen.
Sisäinen energia U sisältää systeemin mikroskooppisen energian. Termi pV tekee entalpiasta käytännöllisen avoimissa ja vakiopaineisissa prosesseissa, joissa ympäristön syrjäyttäminen liittyy energiataseeseen.