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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)

Iframe

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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.

ID:(15268, 0)

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:

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)

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)

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:

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

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:

ID:(571, 0)

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:

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

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:

ID:(572, 0)

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 ($T$)

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

podemos concluir que:

ID:(15744, 0)

Top

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Parâmetros

$DH_{S,p}$

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

$dH$

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

• Método alternativo
• Método tradicional
• Estratégia
• 2D
• 3D

Equação

Equação

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

ID:(15327, 0)

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:

$U = T S - p V$

Condições

Variáveis

$U$

Energia interna

$J$

5228

$S$

Entropia

$J/K$

5227

$p$

Pressão

$Pa$

5224

$T$

Temperatura absoluta

$K$

5177

$V$

Volume

$m^3$

5226

Relação

Desenvolvimento

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)

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:

$H = U + p V$

Condições

Variáveis

$U$

Energia interna

$J$

5228

$H$

Entalpia

$J$

5229

$p$

Pressão

$Pa$

5224

$V$

Volume

$m^3$

5226

Relação

ID:(3536, 0)

Equação

>Top, >Modelo

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

$H = T S$

Condições

Variáveis

$H$

Entalpia

$J$

5229

$S$

Entropia

$J/K$

5227

$T$

Temperatura absoluta

$K$

5177

Relação

Desenvolvimento

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)

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:

$dH = T dS + V dp$

Condições

Variáveis

$dH$

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

Relação

Desenvolvimento

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)

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 ($T$):

$DH_{S,p} = T$

Condições

Variáveis

$DH_{S,p}$

Derivada parcial da entalpia em relação à entropia a pressão constante

$K$

8740

$T$

Temperatura absoluta

$K$

5177

Relação

Desenvolvimento

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)

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 ($V$):

$DH_{p,S} = V$

Condições

Variáveis

$DH_{p,S}$

Derivada parcial da entalpia em relação à pressão em entropia constante

$m^3$

8741

$V$

Volume

$m^3$

5226

Relação

Desenvolvimento

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)

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:

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

Condições

Variáveis

$DH_{S,p}$

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

Relação

Desenvolvimento

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)

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:

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

Condições

Variáveis

$DT_{p,S}$

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

Relação

Desenvolvimento

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)