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2008年04月 アーカイブ

2008年04月21日

エンタルピー

通称エンタです!

エンタルピー(enthalpy)とは、熱力学における示量性状態量のひとつである。物質の発熱・吸熱挙動、及び、外部に対する仕事量にかかわる値である。物質が発熱して外部に熱を出すとエンタルピーが下がり、吸熱して外部より熱を受け取るとエンタルピーが上がる。また、物質が他の物質などに仕事をするとエンタルピーが下がり、外部より仕事を受けるとエンタルピーが上がる。

名称が似ているエントロピー(entropy)とは全く異なる物理量である(エンタルピーの次元はエネルギーのそれと等しいが、エントロピーの次元はエネルギー/温度のそれである)。

性質
エンタルピーは等圧変化を記述する上で有用な物理量である。

熱力学第一法則より以下が成立する。

dU=dQ-dW
(Q:系に与えた熱量、W:系がなした仕事)

ここで、dW=PdVなので、

dU=dQ-PdV
ところで、Hの定義と全微分公式から、

dH=dU+PdV+VdP
である。上の式をこれに代入すると、

dH=dQ-PdV+PdV+VdP=dQ+VdP
となる。ところが、等圧過程においてはdP=0であるから、結局、

dH=dQ
となる。つまり、等圧過程においては系に与えた熱量が系のエンタルピーの変化と等しくなっている(これは等積過程において系に与えた熱量が系の内部エネルギー変化に等しくなっていることと対応する)。

この特徴より、等圧熱容量CPは以下のように表される。

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反応系外に対して仕事をしない化学反応においては、エンタルピー変化と反応熱は等しい。

圧力ゼロにおいては、エンタルピーと内部エネルギーは等価である。 つまり、閉鎖した領域における熱収支は、たとえ膨張しようが、同じであるということである。
(以上、ウィキペディアより引用)

そんなおだやかなことじゃないみたいです!

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