能量参数

hán(英語:Enthalpy)是一个热力学系统中的能量参数。规定由字母表示(来自于英语 热容)一词),单位為焦耳)。此外在化学技术文献中,摩尔焓(单位:千焦/摩尔)和质量焓(或比焓,)(单位:千焦/千克)也非常重要,它们分别描述了焓在单位物质的量和单位质量上的定义。

焓是内能和体积的勒让德变换。它是总合的热势能。

总论

焓的定义是:

 

其中 表示焓, 表示内能

内能来自于热能-以分子不规则运动为依据(动能旋转动能振动能),化学能和原子核的位能。此外还有偶极子的电磁转换。焓由系统温度的提高而成比例增大,在绝对零度时为零点能量。在这里体积功直接视为对压力 )引起体系体积 )变化而形成的功。

由微分形式表达为:

 .

注意:微分符号中的正体 和斜体 的区别,正体 为状态参数所保留。  实际上可以导出理想气体焦汤系数(焦耳-汤姆孙系数)为0的悖论。但实际上没有理想气体。所以并不存在矛盾。

定义

定义一个系统内:

 

式子  为系统内能 为其压强 则为体积

对于在大气内进行的化学反应压强一般保持常值,则有

 

规定放热反应的取负值。如:

   kJ/mol

表示每生成1 mol H2SO4放出130.3 kJ的热。

严格的标准热化学方程式格式:   kJ·mol-1 表示标准态, 表示反应, 表示1mol反应,含义为标准态下进行一摩尔反应的焓变)

标准生成焓

标准生成焓是指在标准状态(101.3 kPa;25 ℃)下生成一摩尔最稳定形态纯净物质放出(放热反应,符号为负)或者吸收(吸热反应,符号为正)的焓,单位千焦/摩尔,符号 

焓为负时,表明构成此物质的过程中放出能量;相反焓为正时,构成此物质的过程中需要吸收能量。标准生成焓为极大的负值表明此物质有极高的化学稳定性(就是说,构成此物质时放出了极大能量,而要破坏此物质,同样需要极大的能量)。

标准生成焓的一个重要应用是通过赫斯定律计算反应焓:反应焓等于反应产物的标准生成焓与反应物的标准生成焓之差。公式表示为

 

这与赫斯定律等效:生成焓在通常条件下只与物质本身相关,而与反应的过程无关。 生成焓是一个热力学状态参数。其所有值与热力学平衡相关,因为温度并未定义。

参见