ENTALPIA
Salve a tutti,
ho visto un topic nel quale si è discusso di questo però non mi è stato molto d'aiuto e spero di capirci qualcosa di più.
E' infatti stato scritto:
"L'energia interna la immagino come la somma di tutte le forme di energia
possedute da un sistema termodinamico (chimica, potenziale elettrica,
potenziale gravitazionale e cinetica).
Non riesco proprio a "materializzare" il concetto di entalpia..."
Visto che H=U+PV e U è l'energia totale, H è più che l'energia totale? Che energia è? So che questa è una stupidaggine però non riesco a capirlo o comunque non ho trovato in giro qualcosa di chiaro, senza giri inutili di parole. Grazie
ho visto un topic nel quale si è discusso di questo però non mi è stato molto d'aiuto e spero di capirci qualcosa di più.
E' infatti stato scritto:
"L'energia interna la immagino come la somma di tutte le forme di energia
possedute da un sistema termodinamico (chimica, potenziale elettrica,
potenziale gravitazionale e cinetica).
Non riesco proprio a "materializzare" il concetto di entalpia..."
Visto che H=U+PV e U è l'energia totale, H è più che l'energia totale? Che energia è? So che questa è una stupidaggine però non riesco a capirlo o comunque non ho trovato in giro qualcosa di chiaro, senza giri inutili di parole. Grazie
Risposte
Sai, il punto è che tutte queste cose (enalpia, granpotenziale...) in realtà si ricavano tramite un artificio matematico chiamato "trasformazione di Legendre". Sono molto comodi perché si scopre che in alcune trasformazioni sono delle costanti del moto. Il punto però è che non credo significhino necessariamente qualcosa di ben definito a livello fisico. Diciamo che mentre l'energia totale si capisce chiaramente da dove provenga e cosa significhi, per l'entalpia e altre funzioni del genere non si può fare altrettanto, semplicemente perché sono frutto esclusivamente della matematica.
Però non sono sicuro, se qualcuno ha qualche osservazione sulla natura fisica di queste funzioni sono ben lieto di venirne a conoscenza, perché anche io la cercai infruttuosamente a suo tempo...
Però non sono sicuro, se qualcuno ha qualche osservazione sulla natura fisica di queste funzioni sono ben lieto di venirne a conoscenza, perché anche io la cercai infruttuosamente a suo tempo...
L'entalpia è una funzione di stato (come lo è l'energia interna) più utile dell'energia interna in alcuni aspetti.
Una prima osservazione sul parallelismo energia interna entalpia è questo.
Se fornisci calore a volume costante ad un sistema chiuso tale calore sarà uguale alla variazione di energia interna del sistema, mentre se lo fornisci a pressione costante (quindi il sistema compie lavoro espandendosi sull'esterno) verifichi facilmente che il calore fornito sarà pari alla variazione di entalpia del sistema.
Quindi ad esempio la variazione di entalpia in una reazione chimica (che avviene a pressione costante) è pari al calore prodotto dalla reazione stessa.
Questo è utile perché nota l'entalpia dei prodotti e dei reagenti di una reazione chimica, che è tabulata per molte sostanze, posso calcolare il calore prodotto (o assorbito) da quella reazione chimica senza doverla effettuare e misurare poi sperimentalmente.
Un altro aspetto interessante è il seguente..
Il lavoro che un sistema chiuso scambia con l'esterno è uguale al calore assorbito dall'esterno meno la variazione di energia interna del sistema, mentre per un sistema aperto, in condizioni stazionarie, il lavoro fornito è pari al calore netto assorbito meno la differenza di entalpia tra ciò che entra e ciò che esce.
L'entalpia quindi è molto utile anche per misurare il lavoro assorbito o prodotto da una macchina a fluido, per esempio da un compressore o da una turbina , semplicemente misurando la variazione di entalpia del fluido tra ingresso e uscita (se la macchina lavora in maniera adiabatica).
[Tutte queste considerazione sono applicazioni del primo principio.]
Una prima osservazione sul parallelismo energia interna entalpia è questo.
Se fornisci calore a volume costante ad un sistema chiuso tale calore sarà uguale alla variazione di energia interna del sistema, mentre se lo fornisci a pressione costante (quindi il sistema compie lavoro espandendosi sull'esterno) verifichi facilmente che il calore fornito sarà pari alla variazione di entalpia del sistema.
Quindi ad esempio la variazione di entalpia in una reazione chimica (che avviene a pressione costante) è pari al calore prodotto dalla reazione stessa.
Questo è utile perché nota l'entalpia dei prodotti e dei reagenti di una reazione chimica, che è tabulata per molte sostanze, posso calcolare il calore prodotto (o assorbito) da quella reazione chimica senza doverla effettuare e misurare poi sperimentalmente.
Un altro aspetto interessante è il seguente..
Il lavoro che un sistema chiuso scambia con l'esterno è uguale al calore assorbito dall'esterno meno la variazione di energia interna del sistema, mentre per un sistema aperto, in condizioni stazionarie, il lavoro fornito è pari al calore netto assorbito meno la differenza di entalpia tra ciò che entra e ciò che esce.
L'entalpia quindi è molto utile anche per misurare il lavoro assorbito o prodotto da una macchina a fluido, per esempio da un compressore o da una turbina , semplicemente misurando la variazione di entalpia del fluido tra ingresso e uscita (se la macchina lavora in maniera adiabatica).
[Tutte queste considerazione sono applicazioni del primo principio.]
@Zkeggia
Grazie di avermi citato!
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