Thermodynamik.
Energieumwandlung

I Verbrennung thermische Energie.
Auswirkungen der Thermodynamik

Entropy

Enthalpie - Thermodynamik

Enthalpie - Thermodynamik

Die Enthalpie ist eine Zustandsfunktion der Thermodynamik, die durch den Buchstaben H symbolisiert wird. Die Enthalpie wird auch als absolute Enthalpie oder Wärmemenge bezeichnet. Die Variation der Enthalpie eines thermodynamischen Systems erlaubt es, die Wärmemenge auszudrücken, die während einer isobaren Umwandlung, dh bei konstantem Druck, ausgetauscht wird.

Wir definieren Enthalpie als eine definierte physikalische Größe im Bereich der klassischen Thermodynamik, die die maximale Energie eines thermodynamischen Systems misst, die theoretisch in Form von Wärme oder Wärmeenergie daraus entnommen werden kann.

Die Enthalpie ist besonders nützlich zum Verstehen und Beschreiben von isobaren Prozessen: Konstanter Druck, Enthalpieänderung ist direkt mit der Energie verbunden, die das System in Form eines Dekalors empfängt. Diese Werte können leicht in Kalorimetern gemessen werden.

Wie definiert, umfasst die Enthalpie selbst nicht nur die innere Energie des Systems, sondern auch die in der Umgebung des Systems (Umgebung) gespeicherte Energie. Durch Verringern des Volumens integriert die Enthalpie auch einen Teil der durchlässigen Energie, die diesem System in Form von Wärme entzogen wird.

Kurz gesagt, die Enthalpie ist die Summe der inneren Energie der Materie und des Produkts ihres Volumens multipliziert mit dem Druck. Die Enthalpie ist eine quantifizierbare Zustandsfunktion, obwohl die Gesamtenthalpie eines Systems nicht direkt gemessen werden kann, jedoch die Enthalpieänderung eines Systems gemessen werden kann.

Enthalpie-Einheiten

Die Enthalpie ist eine Variable, die eine Energiemenge angibt. Entsprechend dem internationalen Messsystem wird sie daher in Joule ausgedrückt. Die Wärmemenge kann aber auch in Kilokalorien (kcal) ausgedrückt werden.

Bindungsenthalpie

Bindungsenthalpie ist definiert als die Energiemenge, die benötigt wird, um eine chemische Bindung zwischen zwei chemischen Elementen herzustellen oder zu lösen. Die Verbindungsenthalpie wird auch umgangssprachlich als Verbindungsenergie bezeichnet.

Wenn sich eine stabile chemische Bindung bildet, wird eine bestimmte Energiemenge freigesetzt, die der Energiemenge entspricht, die später bereitgestellt werden muss, um die gebildete Bindung zu lösen. Diese Energie wird Bindungsenthalpie genannt (wenn sie bei konstantem Druck auftritt).

In einer formaleren Weise können wir die Enthalpie der normalen oder Standardbindung als die Variation der Enthalpie oder der freigesetzten Wärme unter Standardbedingungen von 1 Atmosphäre und 25 ° C definieren, die mit der Reaktion der Bildung eines Mols chemischer Bindungen aus der Reaktion einhergeht Isolierte Atome in gasförmigem Zustand.

Enthalpie und Sonnenenergie

Auf dem Gebiet der Solarenergie tritt die Enthalpie in solarthermischen Energiesystemen in relevanter Weise auf. In allen Wärmetauschern leiden die beteiligten Elemente unter einer Variation ihrer Enthalpie, wenn Wärme von einem Kreislauf zu einem anderen übertragen wird.

In einer Photovoltaik-Solaranlage ist der thermodynamische Aspekt nicht so relevant, da die erzeugte Energie ein elektrischer Strom ist. Der photovoltaische Effekt erzeugt eine Bewegung von Elektronen, dh Elektrizität, ohne Wärmeaustausch.

Ursprünge der Enthalpie

Das Wort Enthalpie leitet sich vom altgriechischen Verb Enthalpein (ἐνθάλπειν) ab, was Erhitzen bedeutet. Kombinieren Sie das klassische griechische Präfix ἐν- en-, was Einfügen bedeutet, und das Verb θάλπειν thalpein, was Erhitzen bedeutet. Das Wort Enthalpie wird oft fälschlicherweise Benoît Paul Émile Clapeyron und Rudolf Clausius durch die Veröffentlichung ihrer Beziehung Clausius-Clapeyron im Jahr 1850 zugeschrieben. Dieses Missverständnis wurde durch die Veröffentlichung von The Mollier Steam Tables and Diagrams von 1927 populär. Weder das Konzept, das Wort noch das Enthalpiesymbol existierten jedoch bis lange nach Clapeyrons Tod.

Die ersten Schriften mit dem Begriff der Enthalpie erschienen erst 1875, als Josiah Willard Gibbs "eine Wärmefunktion für konstanten Druck" einführte. Gibbs verwendete jedoch nicht das Wort "Enthalpie" in seinen Schriften.

Das eigentliche Wort taucht erstmals in der wissenschaftlichen Literatur in einer Veröffentlichung von JP Dalton aus dem Jahr 1909 auf. Laut diesem Beitrag hat Heike Kamerlingh Onnes das Wort wirklich geprägt.

Im Laufe der Jahre verwendeten Wissenschaftler viele verschiedene Symbole, um die Enthalpie zu bezeichnen. 1922 schlug Alfred W. Porter das Symbol als Standard vor und beendete damit die heute noch gebräuchliche Terminologie.

In der Vergangenheit wurde Enthalpie manchmal als Wärmeinhalt bezeichnet. Der Grund für diesen Namen ist die Tatsache, dass die Änderung der Enthalpie ΔH gleich der bei Prozessen mit konstantem Druck absorbierten Wärme ist. Diese Gleichheit ist jedoch im Allgemeinen nicht zutreffend (wenn der Druck variiert), so dass der Begriff Wärmeinhalt als irreführend angesehen wird und jetzt veraltet ist.

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Referenzen

Geändert am: 25. September 2019