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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.

>Modelo

ID:(883, 0)



Mecanismos

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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.

Código
Conceito

Mecanismos

ID:(15268, 0)



Entalpia

Conceito

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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).

ID:(215, 0)



Diferencial de Entalpia

Conceito

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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 ($T$).

ID:(573, 0)



Entalpia e equação de estado com entropia constante

Condição

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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 $

ID:(571, 0)



Entalpia e equação de estado com pressão constante

Condição

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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 $

ID:(572, 0)



Entalpia e relação de Maxwell

Conceito

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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} $

ID:(15744, 0)



Modelo

Top

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Parâmetros

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$DH_{S,p}$
DH_Sp
Derivada parcial da entalpia em relação à entropia a pressão constante
K
$DH_{p,S}$
DH_pS
Derivada parcial da entalpia em relação à pressão em entropia constante
m^3
$DT_{p,S}$
DT_pS
Derivada parcial da temperatura em relação à pressão em entropia constante
K/Pa
$DV_{S,p}$
DV_Sp
Derivada parcial do volume em relação à entropia a pressão constante
K/Pa
$dp$
dp
Variação de pressão
Pa

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$dH$
dH
Diferencial de entalpia
J
$U$
U
Energia interna
J
$H$
H
Entalpia
J
$S$
S
Entropia
J/K
$p$
p
Pressão
Pa
$T$
T
Temperatura absoluta
K
$dS$
dS
Variação de entropia
J/K
$V$
V
Volume
m^3

Cálculos


Primeiro, selecione a equação: para , depois, selecione a variável: para

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Variáve Dado Calcular Objetivo : Equação A ser usado




Equações

#
Equação

$ 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)



Energia Interna

Equação

>Top, >Modelo


La energia interna ($U$) é com la temperatura absoluta ($T$), la pressão ($p$), la entropia ($S$) e o volume ($V$) igual a:

$ U = T S - p V $

$U$
Energia interna
$J$
5228
$S$
Entropia
$J/K$
5227
$p$
Pressão
$Pa$
5224
$T$
Temperatura absoluta
$K$
5177
$V$
Volume
$m^3$
5226

Se la temperatura absoluta ($T$) e la pressão ($p$) forem mantidos constantes, la variação da energia interna ($dU$), que depende de la variação de entropia ($dS$) e la variação de volume ($dV$), é expresso como:

$ dU = T dS - p dV $



Integrando isso, resulta na seguinte expressão em termos de la energia interna ($U$), la entropia ($S$) e o volume ($V$):

$ U = T S - p V $

ID:(3472, 0)



Entalpia

Equação

>Top, >Modelo


La entalpia ($H$) é definido como a soma de la energia interna ($U$) e a energia de formação. Esta última corresponde ao trabalho realizado na formação, que é igual a $pV$ com la pressão ($p$) e o volume ($V$). Portanto, temos:

$ H = U + p V $

$U$
Energia interna
$J$
5228
$H$
Entalpia
$J$
5229
$p$
Pressão
$Pa$
5224
$V$
Volume
$m^3$
5226

ID:(3536, 0)



Razão de entalpia

Equação

>Top, >Modelo


La entalpia ($H$) é reduzido com la temperatura absoluta ($T$) e la entropia ($S$) para:

$ H = T S $

$H$
Entalpia
$J$
5229
$S$
Entropia
$J/K$
5227
$T$
Temperatura absoluta
$K$
5177

La entalpia ($H$) é definido usando la energia interna ($U$), la pressão ($p$) e o volume ($V$) da seguinte forma:

$ H = U + p V $



Considerando la energia interna ($U$) como uma função de la entropia ($S$) e ($$) como:

$ U = T S - p V $



isso se simplifica para:

$ H = T S $

ID:(3476, 0)



Relação de entalpia diferencial

Equação

>Top, >Modelo


A dependência de o diferencial de entalpia ($dH$) de la temperatura absoluta ($T$) e la variação de entropia ($dS$), além de o volume ($V$) e la variação de pressão ($dp$) , É dado por:

$ dH = T dS + V dp $

$dH$
Diferencial de entalpia
$J$
5171
$T$
Temperatura absoluta
$K$
5177
$dS$
Variação de entropia
$J/K$
5225
$dp$
Variação de pressão
$Pa$
5240
$V$
Volume
$m^3$
5226

Se diferenciarmos a definição de la entalpia ($H$), que depende de la energia interna ($U$), la pressão ($p$) e o volume ($V$), de acordo com:

$ H = U + p V $



obtemos:

$dH = dU + Vdp + pdV$



usando o diferencial de entalpia ($dH$), o diferencial de energia interna ($dU$), la variação de pressão ($dp$) e la variação de volume ($dV$).

Ao diferenciar la energia interna ($U$) em relação a la temperatura absoluta ($T$) e la entropia ($S$),

$ U = T S - p V $



obtemos:

$ dU = T dS - p dV $



com o diferencial de energia interna ($dU$) e la variação de entropia ($dS$).

Portanto, concluímos finalmente que:

$ dH = T dS + V dp $

ID:(3473, 0)



Entalpia e equação de estado com pressão constante

Equação

>Top, >Modelo


Comparando o diferencial de entalpia ($dH$) verifica-se que la derivada parcial da entalpia em relação à entropia a pressão constante ($DH_{S,p}$) é igual a la temperatura absoluta ($T$):

$ DH_{S,p} = T $

$DH_{S,p}$
Derivada parcial da entalpia em relação à entropia a pressão constante
$K$
8740
$T$
Temperatura absoluta
$K$
5177

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 $

ID:(3548, 0)



Entalpia e equação de estado com entropia constante

Equação

>Top, >Modelo


Comparando o diferencial de entalpia ($dH$) verifica-se que la derivada parcial da entalpia em relação à pressão em entropia constante ($DH_{p,S}$) é igual a o volume ($V$):

$ DH_{p,S} = V $

$DH_{p,S}$
Derivada parcial da entalpia em relação à pressão em entropia constante
$m^3$
8741
$V$
Volume
$m^3$
5226

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 $

ID:(3538, 0)



Diferencial de Entalpia

Equação

>Top, >Modelo


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 ($DH_{p,S}$), expresso como:

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

$DH_{S,p}$
Derivada parcial da entalpia em relação à entropia a pressão constante
$K$
8740
$DH_{p,S}$
Derivada parcial da entalpia em relação à pressão em entropia constante
$m^3$
8741
$dH$
Diferencial de entalpia
$J$
5171
$dS$
Variação de entropia
$J/K$
5225
$dp$
Variação de pressão
$Pa$
5240

Dado que la entalpia ($H$) depende de la entropia ($S$) e la pressão ($p$), o diferencial de entalpia ($dH$) pode ser calculado por meio de:

$dH = \left(\displaystyle\frac{\partial H}{\partial S}\right)_p dS + \left(\displaystyle\frac{\partial H}{\partial p}\right)_S dp$



Para simplificar a escrita dessa expressão, introduzimos a notação para a derivada de la entalpia ($H$) em relação a la entropia ($S$) com la pressão ($p$) constante como:

$DH_{S,p} \equiv \left(\displaystyle\frac{\partial H}{\partial S}\right)_p$



e para a derivada de la entalpia ($H$) em relação a la pressão ($p$) com la entropia ($S$) constante como:

$DH_{p,S} \equiv \left(\displaystyle\frac{\partial H}{\partial p}\right)_S$



portanto, podemos escrever:

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

ID:(8186, 0)



Entalpia e relação de Maxwell

Equação

>Top, >Modelo


Com la entropia ($S$), o volume ($V$), la temperatura absoluta ($T$) e la pressão ($p$) obtemos uma das chamadas relações de Maxwell:

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

$DT_{p,S}$
Derivada parcial da temperatura em relação à pressão em entropia constante
$K/Pa$
8743
$DV_{S,p}$
Derivada parcial do volume em relação à entropia a pressão constante
$K/Pa$
8742

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} $

ID:(3555, 0)