Mengapa enthalpy mempunyai harta yang luas? + Contoh

Pertama, harta yang luas adalah bergantung kepada jumlah bahan yang ada sekarang. Sebagai contoh, jisim adalah harta yang luas kerana jika anda menggandakan jumlah bahan, jisim beregu. Hartanah intensif adalah salah satu yang tidak bergantung kepada jumlah bahan yang ada sekarang. Contoh-contoh sifat intensif adalah suhu # T # dan tekanan # P #.

Enthalpy adalah ukuran kandungan haba, jadi semakin banyak jisim bahan apa pun, semakin besar jumlah haba yang dapat ditahan pada suhu dan tekanan tertentu.

Secara teknikal, entalpi ditakrifkan sebagai integral kapasiti haba pada tekanan malar dari sifar mutlak kepada suhu minat, termasuk sebarang perubahan fasa. Sebagai contoh, #DeltaH = int_ (T_ (0K)) ^ (T_ "matlamat") C_PdT #

C_t + DeltaH_ "fus" + int_ (T_ "fus") ^ (T_ "vap") C_PdT + DeltaH_ "vap" + int_ (T_ "vap") ^ (T_ "matlamat") C_PdT #

jika kita menganggap bahawa suhu minat berada di atas titik didih. Kemudian, kita pergi #T_ (0K) -> T_ "fus" -> T_ "vap" -> T_ "matlamat" #.

Jika dua sampel adalah sama pada suhu dan tekanan yang sama, kecuali Sampel B mempunyai dua kali jisim Sampel A, maka entalpi Sampel B adalah dua kali dari Sampel A.

Itulah sebabnya nilai entalpi biasanya dipetik sebagai J / mol atau kJ / mol. Jika anda membiak nilai yang disebutkan oleh bilangan tahi bahan, anda akan mendapat entalpi dalam J atau kJ.

Jawapan:

Enthalpy mengikut definisi (unit J) adalah harta yang luas kerana ia berkadar dengan jumlah komponen dalam sistem di tangan. Walau bagaimanapun, ia juga merupakan harta intensif apabila disebut dalam kJ / mol atau kJ / kg.

Penjelasan:

Enthalpy, # H #, ditakrifkan sebagai

#H = U + pV #

# U = "tenaga dalaman" #

# p = "tekanan" #

# V = "kelantangan" #

Walau bagaimanapun, kita tidak dapat mengukur secara langsung entalpi sistem, jadi kita hanya boleh mengukur perubahan dalam entalpi.

Perubahan dalam entalpi adalah haba yang berubah atau diserap pada tekanan malar dalam reaksi / proses tertentu.

Perubahan dalam entalpi pada tekanan malar kini diberikan oleh

# ΔH = ΔU + pΔV #

Unit SI bagi perubahan entalpi adalah joule (J), dan ia bergantung kepada berapa banyak komponen dalam sistem yang anda ada. Semakin banyak bahan yang anda ada, lebih banyak haba boleh diserap atau dikeluarkan untuk perubahan yang diberikan. Sebagai contoh, penguapan 100 g air mengambil dua kali ganda jumlah tenaga sebagai proses yang sama untuk 50 g air. Ini menjadikan enthalpy harta yang luas.

Walau bagaimanapun, jadual nilai entalpi lazimnya disebut sebagai entalpi molar (kJ / mol) dan entalpi tertentu (kJ / kg). Ini adalah sifat yang intensif kerana mereka telah mengambil kira jumlah komponen (satu mol atau satu kg).

Terdapat beberapa jenis perubahan entalpi seperti perubahan fasa, enthalpies reaksi dan sebagainya. Mereka boleh diberikan dalam kJ atau kJ / mol. Mana yang menentukan sama ada ia adalah harta yang intensif atau luas.

Inilah rasional saya dengan cara contoh dan analogi. Perhatikan bahawa kita menggunakan kJ bukannya J, kerana itulah yang biasa digunakan.

Untuk mengewap satu tahi air pada 298 K

# ΔH = 44 "kJ" #

atau

# ΔH_ "vap" (H_2O) = 44 "kJ / mol" #

Kedua-dua kuantiti ini berkaitan dengan ekspresi

# ΔH_ "vap" (H_2O) = (ΔH) / n #

Perubahan entalpi (# ΔH #) adalah luas, manakala entalpi molar penguapan (# ΔH_ "vap" (H_2O) #) adalah intensif.

Sekarang mari kita lihat kepadatan, yang merupakan harta yang intensif. Dua persamaan berikut adalah setanding

# "kepadatan" = "jisim" / "jumlah" #

dan

# ΔH_ "vap" (H_2O) = (ΔH) / n #

Perubahan entalpi untuk jumlah tertentu (n) diberikan dalam kJ oleh

# ΔH = ΔH_ "vap" (H_2O) * n #

sama seperti jisim dalam jumlah bahan yang diberi oleh

# "jisim" = "kepadatan" * "jumlah" #

Jadi anda lihat

# "ketumpatan" - = ΔH_ "vap" (H_2O) #

# "massa" - = ΔH #

#"ketumpatan"# dan # ΔH_ "vap" (H_2O) # adalah intensif, sedangkan # "jisim" # dan # ΔH # adalah luas.