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L'enthalpie est une mesure de l'énergie totale d'un système thermodynamique. Elle inclut l'énergie interne du système, qui est l'énergie nécessaire pour créer le système, et l'énergie nécessaire pour lui faire de la place en déplaçant son environnement. En d'autres termes, l'enthalpie prend en compte l'énergie contenue dans le système et l'énergie requise pour déplacer l'environnement afin d'accommoder le système.
L'enthalpie est utilisée pour mesurer les échanges de chaleur dans les processus qui se déroulent à pression constante. Dans de tels processus, le changement d'enthalpie représente directement la chaleur ajoutée ou retirée du système. Elle est également essentielle pour comprendre la dynamique énergétique des réactions chimiques, indiquant si une réaction est exothermique (libère de la chaleur) ou endothermique (absorbe de la chaleur). L'enthalpie décrit les changements d'énergie associés aux transitions de phase, telles que la fusion, l'ébullition ou la sublimation, avec des valeurs spécifiques comme l'enthalpie de fusion pour la fusion.
Mécanismes
ID:(15268, 0)
Enthalpie
Concept
A enthalpie ($H$) fait référence à l'énergie contenue dans un système, incluant toute l'énergie nécessaire pour le créer. Elle est composée de a énergie interne ($U$) et du travail nécessaire pour former le système, représenté comme $pV$ où A pression ($p$) et le volume ($V$) sont impliqués.
Il s'agit d'une fonction de a entropie ($S$) et de a pression ($p$), ce qui permet de l'exprimer comme $H = H(S,p)$, et elle suit la relation mathématique suivante :
| $ H = U + p V $ |
Un article qui peut être considéré comme à l'origine du concept, bien qu'il n'inclue pas la définition du nom, est :
[1] "Memoir on the Motive Power of Heat, Especially as Regards Steam, and on the Mechanical Equivalent of Heat" (Mémoire sur la puissance motrice de la chaleur, notamment en ce qui concerne la vapeur, et sur l'équivalent mécanique de la chaleur), écrit par Benoît Paul Émile Clapeyron (1834).
ID:(215, 0)
Différentiel d'Enthalpie
Concept
A enthalpie ($H$) explique comment cela se comporte lors de variations de a pression ($p$) et a entropie ($S$), ce qui s'exprime comme suit :
Sous la variation de a pression ($p$), cela se produit avec une pente positive égale à Le volume ($V$).
Sous la variation de a entropie ($S$), cela se produit avec une pente négative égale à A température absolue ($T$).
ID:(573, 0)
Enthalpie et équation d'état à entropie constante
Condition
Le différentiel d'enthalpie ($dH$) est une fonction des variations de a variation d'entropie ($dS$) et a variation de pression ($dp$), ainsi que des pentes a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à l'entropie à pression constante ($DH_{S,p}$) et a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à la pression à entropie constante ($DH_{p,S}$), exprimée comme suit :
| $ dH = DH_{S,p} dS + DH_{p,S} dp $ |
En la comparant avec l'équation de le différentiel d'enthalpie ($dH$) :
| $ dH = T dS + V dp $ |
on obtient que la pente de a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à la pression à entropie constante ($DH_{p,S}$) par rapport à la variation de le volume ($V$) est :
| $ DH_{p,S} = V $ |
ID:(571, 0)
Enthalpie et équation d'état à pression constante
Condition
Le différentiel d'enthalpie ($dH$) est une fonction des variations de a variation d'entropie ($dS$) et a variation de pression ($dp$), ainsi que des pentes a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à l'entropie à pression constante ($DH_{S,p}$) et a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à la pression à entropie constante ($DH_{p,S}$), exprimée comme :
| $ dH = DH_{S,p} dS + DH_{p,S} dp $ |
En comparant cela avec l'équation de le différentiel d'enthalpie ($dH$) :
| $ dH = T dS + V dp $ |
on trouve que la pente de a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à l'entropie à pression constante ($DH_{S,p}$) par rapport à la variation de a température absolue ($T$) est :
| $ DH_{S,p} = T $ |
ID:(572, 0)
Enthalpie et relation de Maxwell
Concept
Étant donné que le différentiel d'enthalpie ($dH$) est un différentiel exact, nous devons noter que a enthalpie ($H$) par rapport à A entropie ($S$) et a pression ($p$) doit être indépendant de l'ordre dans lequel la fonction est dérivée :
$D(DH_{S,p}){p,S}=D(DH{p,S})_{S,p}$
En utilisant la relation entre la pente a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à l'entropie à pression constante ($DH_{S,p}$) et a température absolue ($T$)
| $ DH_{S,p} = T $ |
et la relation entre la pente a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à la pression à entropie constante ($DH_{p,S}$) et le volume ($V$)
| $ DH_{p,S} = V $ |
nous pouvons conclure que :
| $ DT_{p,S} = DV_{S,p} $ |
ID:(15744, 0)
Modèle
Top
Paramètres
Variables
Calculs
à 
, puis, sélectionnez la variable: 
à 
Calculs
Calculs
Variable 
Donnée Calculer 
Cible : Équation À utiliser 
Équations
$ dH = DH_{S,p} dS + DH_{p,S} dp $
dH = DH_Sp * dS + DH_pS * dp
$ dH = T dS + V dp $
dH = T * dS + V * dp
$ DH_{p,S} = V $
DH_pS = V
$ DH_{S,p} = T $
DH_Sp = T
$ DT_{p,S} = DV_{S,p} $
DT_pS = DV_Sp
$ H = T S $
H = T * S
$ H = U + p V $
H = U + p * V
$ U = T S - p V $
U = T * S - p * V
ID:(15327, 0)
Énergie interne
Équation
A énergie interne ($U$) est avec a température absolue ($T$), a pression ($p$), a entropie ($S$) et le volume ($V$) égal à :
| $ U = T S - p V $ |
Si a température absolue ($T$) et a pression ($p$) sont maintenus constants, a variation de l'énergie interne ($dU$), qui dépend de a variation d'entropie ($dS$) et a variation de volume ($dV$), s'exprime comme suit :
| $ dU = T dS - p dV $ |
En intégrant cela, on obtient l'expression suivante en termes de a énergie interne ($U$), a entropie ($S$) et le volume ($V$) :
| $ U = T S - p V $ |
ID:(3472, 0)
Enthalpie
Équation
A enthalpie ($H$) est défini comme la somme de a énergie interne ($U$) et de l'énergie de formation. Cette dernière correspond au travail effectué lors de la formation, qui est égal à $pV$ avec a pression ($p$) et le volume ($V$). Par conséquent, nous avons :
| $ H = U + p V $ |
ID:(3536, 0)
Rapport d'enthalpie
Équation
A enthalpie ($H$) se réduit avec a température absolue ($T$) et a entropie ($S$) à :
| $ H = T S $ |
A enthalpie ($H$) est défini en utilisant a énergie interne ($U$), a pression ($p$) et le volume ($V$) comme suit :
| $ H = U + p V $ |
En considérant a énergie interne ($U$) comme une fonction de a entropie ($S$) et ($$) :
| $ U = T S - p V $ |
cela se simplifie en :
| $ H = T S $ |
ID:(3476, 0)
Relation d'enthalpie différentielle
Équation
La dépendance de le différentiel d'enthalpie ($dH$) sur a température absolue ($T$) et a variation d'entropie ($dS$), en plus de le volume ($V$) et a variation de pression ($dp$) , est donné par:
| $ dH = T dS + V dp $ |
Si l'on différencie la définition de a enthalpie ($H$), qui dépend de a énergie interne ($U$), a pression ($p$) et le volume ($V$), selon
| $ H = U + p V $ |
on obtient :
$dH = dU + Vdp + pdV$
en utilisant le différentiel d'enthalpie ($dH$), le différentiel d'énergie interne ($dU$), a variation de pression ($dp$) et a variation de volume ($dV$).
En différenciant a énergie interne ($U$) par rapport à A température absolue ($T$) et a entropie ($S$),
| $ U = T S - p V $ |
on obtient :
| $ dU = T dS - p dV $ |
avec le différentiel d'énergie interne ($dU$) et a variation d'entropie ($dS$).
Finalement, on conclut que :
| $ dH = T dS + V dp $ |
ID:(3473, 0)
Enthalpie et équation d'état à pression constante
Équation
En comparant le différentiel d'enthalpie ($dH$), il s'avère que a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à l'entropie à pression constante ($DH_{S,p}$) est égal à A température absolue ($T$) :
| $ DH_{S,p} = T $ |
Le différentiel d'enthalpie ($dH$) est une fonction des variations de a variation d'entropie ($dS$) et a variation de pression ($dp$), ainsi que des pentes a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à l'entropie à pression constante ($DH_{S,p}$) et a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à la pression à entropie constante ($DH_{p,S}$), exprimée comme :
| $ dH = DH_{S,p} dS + DH_{p,S} dp $ |
En comparant cela avec l'équation de le différentiel d'enthalpie ($dH$) :
| $ dH = T dS + V dp $ |
on trouve que la pente de a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à l'entropie à pression constante ($DH_{S,p}$) par rapport à la variation de a température absolue ($T$) est :
| $ DH_{S,p} = T $ |
ID:(3548, 0)
Enthalpie et équation d'état à entropie constante
Équation
En comparant le différentiel d'enthalpie ($dH$), il s'avère que a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à la pression à entropie constante ($DH_{p,S}$) est égal à Le volume ($V$) :
| $ DH_{p,S} = V $ |
Le différentiel d'enthalpie ($dH$) est une fonction des variations de a variation d'entropie ($dS$) et a variation de pression ($dp$), ainsi que des pentes a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à l'entropie à pression constante ($DH_{S,p}$) et a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à la pression à entropie constante ($DH_{p,S}$), exprimée comme suit :
| $ dH = DH_{S,p} dS + DH_{p,S} dp $ |
En la comparant avec l'équation de le différentiel d'enthalpie ($dH$) :
| $ dH = T dS + V dp $ |
on obtient que la pente de a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à la pression à entropie constante ($DH_{p,S}$) par rapport à la variation de le volume ($V$) est :
| $ DH_{p,S} = V $ |
ID:(3538, 0)
Différentiel d'Enthalpie
Équation
Le différentiel d'enthalpie ($dH$) est fonction des variations de a variation d'entropie ($dS$) et a variation de pression ($dp$), ainsi que des pentes a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à l'entropie à pression constante ($DH_{S,p}$) et a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à la pression à entropie constante ($DH_{p,S}$), exprimé comme :
| $ dH = DH_{S,p} dS + DH_{p,S} dp $ |
Dado que a enthalpie ($H$) depende de a entropie ($S$) et a pression ($p$), le différentiel d'enthalpie ($dH$) peut être calculé par :
$dH = \left(\displaystyle\frac{\partial H}{\partial S}\right)_p dS + \left(\displaystyle\frac{\partial H}{\partial p}\right)_S dp$
Pour simplifier cette expression, on introduit la notation pour la dérivée de a enthalpie ($H$) par rapport à A entropie ($S$) avec a pression ($p$) constant comme :
$DH_{S,p} \equiv \left(\displaystyle\frac{\partial H}{\partial S}\right)_p$
et pour la dérivée de a enthalpie ($H$) par rapport à A pression ($p$) avec a entropie ($S$) constant comme :
$DH_{p,S} \equiv \left(\displaystyle\frac{\partial H}{\partial p}\right)_S$
donc on peut écrire :
| $ dH = DH_{S,p} dS + DH_{p,S} dp $ |
ID:(8186, 0)
Enthalpie et relation de Maxwell
Équation
Avec a entropie ($S$), le volume ($V$), a température absolue ($T$) et a pression ($p$) nous obtenons l'une des relations dites de Maxwell :
| $ DT_{p,S} = DV_{S,p} $ |
Étant donné que le différentiel d'enthalpie ($dH$) est un différentiel exact, nous devons noter que a enthalpie ($H$) par rapport à A entropie ($S$) et a pression ($p$) doit être indépendant de l'ordre dans lequel la fonction est dérivée :
$D(DH_{S,p}){p,S}=D(DH{p,S})_{S,p}$
En utilisant la relation entre la pente a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à l'entropie à pression constante ($DH_{S,p}$) et a température absolue ($T$)
| $ DH_{S,p} = T $ |
et la relation entre la pente a dérivée partielle de l'enthalpie par rapport à la pression à entropie constante ($DH_{p,S}$) et le volume ($V$)
| $ DH_{p,S} = V $ |
nous pouvons conclure que :
| $ DT_{p,S} = DV_{S,p} $ |
ID:(3555, 0)