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Entalpia

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A entalpia é a soma da energia necessária para criar um sistema, conhecida como energia interna, e do trabalho necessário para estabelecê-lo. Geralmente, esse trabalho é determinado pelo produto da pressão e do volume do sistema.

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Mecanismos

Conceito

A entalpia é uma medida da energia total de um sistema termodinâmico. Inclui a energia interna do sistema, que é a energia necessária para criar o sistema, e a energia necessária para fazer espaço para ele ao deslocar seu ambiente. Em outras palavras, a entalpia leva em conta a energia contida dentro do sistema e a energia necessária para deslocar o ambiente circundante para acomodar o sistema.

A entalpia é utilizada para medir a troca de calor em processos que ocorrem a pressão constante. Em tais processos, a mudança na entalpia representa diretamente o calor adicionado ou removido do sistema. Também é essencial para entender a dinâmica energética das reações químicas, indicando se uma reação é exotérmica (libera calor) ou endotérmica (absorve calor). A entalpia descreve as mudanças de energia associadas às transições de fase, como fusão, ebulição ou sublimação, com valores específicos como a entalpia de fusão para a fusão.

ID:(15268, 0)



Entalpia

Conceito

La entalpia ($H$) refere-se à energia contida em um sistema, incluindo qualquer energia necessária para criá-lo. Ela é composta, portanto, por la energia interna ($U$) e pelo trabalho necessário para formar o sistema, que é representado como $pV$, onde la pressão ($p$) e o volume ($V$) estão envolvidos.

Esta função depende de la entropia ($S$) e la pressão ($p$), permitindo que seja expressa como $H = H(S,p)$, e segue a seguinte relação matemática:

$ H = U + p V $

Um artigo que pode ser considerado como o ponto de partida do conceito, embora não inclua a definição do nome, é: [1] "Memoir on the Motive Power of Heat, Especially as Regards Steam, and on the Mechanical Equivalent of Heat" (Memória sobre o poder motriz do calor, especialmente no que se refere ao vapor, e sobre o equivalente mecânico do calor), escrito por Benoît Paul Émile Clapeyron (1834).

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Diferencial de Entalpia

Conceito

La entalpia ($H$) explica como isso se comporta sob variações em la pressão ($p$) e la entropia ($S$), o que é expresso como:



Sob a variação de la pressão ($p$), ocorre com uma inclinação positiva que é igual a o volume ($V$).

Sob a variação de la entropia ($S$), ocorre com uma inclinação negativa que é igual a la temperatura absoluta ($T$).

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Entalpia e equação de estado com entropia constante

Condição

O diferencial de entalpia ($dH$) é uma função das variações de la variação de entropia ($dS$) e la variação de pressão ($dp$), bem como das inclinações la derivada parcial da entalpia em relação à entropia a pressão constante ($DH_{S,p}$) e la derivada parcial da entalpia em relação à pressão em entropia constante ($DH_{p,S}$), expressa como:

$ dH = DH_{S,p} dS + DH_{p,S} dp $



Ao compará-la com a equação de o diferencial de entalpia ($dH$):

$ dH = T dS + V dp $



obtém-se que a inclinação de la derivada parcial da entalpia em relação à pressão em entropia constante ($DH_{p,S}$) em relação à variação de o volume ($V$) é:

$ DH_{p,S} = V $

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Entalpia e equação de estado com pressão constante

Condição

O diferencial de entalpia ($dH$) é uma função das variações de la variação de entropia ($dS$) e la variação de pressão ($dp$), bem como das inclinações la derivada parcial da entalpia em relação à entropia a pressão constante ($DH_{S,p}$) e la derivada parcial da entalpia em relação à pressão em entropia constante ($DH_{p,S}$), expressa como:

$ dH = DH_{S,p} dS + DH_{p,S} dp $



Comparando isso com a equação para o diferencial de entalpia ($dH$):

$ dH = T dS + V dp $



constatamos que a inclinação de la derivada parcial da entalpia em relação à entropia a pressão constante ($DH_{S,p}$) em relação à variação de la temperatura absoluta ($T$) é:

$ DH_{S,p} = T $

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Entalpia e relação de Maxwell

Conceito

Uma vez que o diferencial de entalpia ($dH$) é um diferencial exato, devemos observar que la entalpia ($H$) em relação a la entropia ($S$) e la pressão ($p$) deve ser independente da ordem em que a função é derivada:

$D(DH_{S,p}){p,S}=D(DH{p,S})_{S,p}$



Usando a relação entre a inclinação la derivada parcial da entalpia em relação à entropia a pressão constante ($DH_{S,p}$) e la temperatura absoluta ($T$)

$ DH_{S,p} = T $



e a relação entre a inclinação la derivada parcial da entalpia em relação à pressão em entropia constante ($DH_{p,S}$) e o volume ($V$)

$ DH_{p,S} = V $



podemos concluir que:

$ DT_{p,S} = DV_{S,p} $

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Modelo

Conceito


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