Entalpia

Mrhaha
Ragazzi ma qual è il senso dell'entalpia? Ha un senso fisico? Questo concetto non mi è molto chiaro! :oops:

Risposte
Susannap1
Credo che il suo senso fisico sia di "passaggio" : l’entalpia è una funzione di stato di un sistema ed esprime la quantità di energia che esso può scambiare con l'ambiente .

Vedi qui :http://pcfarina.eng.unipr.it/dispense01/mantovani131115/mantovani131115.htm


p.s. : di + non sò .. :smt039 :smt039

Mrhaha
E' un buon inizio!
Pongo anche questa domanda nel caso in cui qualcuno saprebbe rispondermi: esiste un collegamento tra entalpia ed entropia?

Susannap1
sono contenta !

la relazine esistente può essere definità come una sorta di "relazione di equilibrio chimico dell'energia libera" ..

La termodinamica stabilisce i principi in base ai quali è possibile valutare la spontaneità o la non spontaneità delle trasformazioni chimiche, e le condizioni d'equilibrio di un sistema chimico;
Qui l'entropia misura la quantità di energia non disponibile all' interno di un sistema chiuso.
l’entalpia esprime la quantità di energia che esso può scambiare con l' ambiente, ad esempio in un passaggio di stato, come la trasformazione di una sostanza dalla sua forma liquida a quella gassosa,
l'entalpia del sistema è il calore latente di evaporazione.

I parametri delle due equazioni sono correlati fra di loro: all'entalpia corrisponde l 'energia di attivazione e all'entropia corrisponde il fattore pre-esponenziale

Considera , ad esempio , una reazione endotermica/esotermica !

Entrambe sono innanzitutto funzioni di stato (cioè non conta il percorso, ma lo stato iniziale e finale di una rezione): l'entropia è riferita all'ordine di un sistema chiuso (non isolato!!!!!).
Il massimo ordine si ha con entropia pari a $0$.
Essa si rappresenta con la lettera $S$ e appunto piu $S$ è grande e piu il sistema sara disordinato.
Naturalmente $S$ non puo essere minore a $0$.
I fattori che causano cambiamenti di entropia sono: cambiamenti di temperatura e di stato
(il sistema è piu ordinato con lo stato solido, meno quando è liquido e meno ancora quando è gassoso),
cambiamenti di concentrazione delle sostanze nel sistema e cambiamenti nel numero di moli.

Se non esprimo bene cosa voglio intendere (scusami)
e ,con ordine , prova ad immaginare ogni molecola d'acqua come una pallina:
allo stato gassoso (vapore acqueo) queste palline sono sparse in tutto il sistema,
ma se l'acqua diventa ghiaccio, queste palline si impacchettano una sull'altra, formando un sistema molto ordinato.

Da notare che la differenza di entropia tra stato iniziale e finale si calcola in questo modo: delta S = S finale - S iniziale.

L'entalpia, invece, che si rappresenta con la lettera $H$, mostra la variazione di Energia all'interno di un sistema:
tra due reagenti posti in un sistema chiuso avviene una reazione: se questa per arrivare ai prodotti libera energia, quindi disperde calore nell'ambiente (questo processo è detto esotermico), l'entalpia, o meglio il delta H sarà negativo (delta H = H finale - H iniziale), al contrario, se il sistema acquista energia (processo endotermico) il delta H sara positivo.

Per concludere endotermico ed esotermico rappresentano in che modo l'energia si comporta nella reazione (endo significa dentro ed eso fuori)...

:smt039 :smt039

p.s. : di + non sò .. , e cmq credo che sia meglio un parere più "autorevole" del mio .. : il mio interesse per la teoria dei numeri , la termodinamica , la fisica quantistica , etc. sono allo stato "amatoriale" ..

Edo_Rm
Se vuoi esempi più pratici, nell'ambito della chimica l'entalpia è una funzione fondamentale.
Ti faccio un esempio: Immagina una reazione esotermica (che libera calore) A+B->C+D (A e B reagenti, C e D prodotti) condotta in un reattore che puoi immaginare essere un lungo cilindro.
Immagina che i reagenti A e B entrino ad una temperatura di 300°C.
Ora, immagina che da studi sperimentali, si è visto che se la temperatura del reattore supera i 500°C i prodotti desiderati C e D degradano in altri sottoprodotti indesiderati.
Si ha quindi la necessità di mantenere la temperatura al di sotto di 500°C su tutta la lunghezza del reattore.

Come si fa?

Si fa scrivendo un bilancio termico al reattore, dentro il quale compare proprio l'entalpia!

$dH$$/$$dt$$=$$H_$entrante$$-$H_$uscente$$+calore prodotto

Che tradotto significa: la variazione di entalpia del mio sistema (quindi dall'ingresso all'uscita del reattore) è uguale all'entalpia che entra nel reattore, meno l'entalpia che esce dal reattore, più il calore che viene prodotto dalla reazione.

$H_$entrante$$=portata*($\Delta$$H_0$$(T_$rif$)$+ $ int_()^() c_p dT$) (scusa il modo brutto con cui scrivo le formule ma ancora non padroneggio bene il linguaggio)
Nella formula si intende dire che l'entalpia in ingresso è calcolata prendendo anzitutto una temperatura di riferimento completamente arbitraria, successivamente serve l'entalpia standard di formazione (da wikipedia http://it.wikipedia.org/wiki/Entalpia_standard_di_formazione ), a questa va sommata l'integrale tra la temperatura di riferimento scelta e quella di ingresso dei tuoi reagenti, del $c_p$, ovvero del calore specifico della tua miscela in ingresso (da wikipedia http://it.wikipedia.org/wiki/Calore_specifico). Il tutto moltiplicato per la portata molare o massica entrante (unità di misura [moli/tempo] oppure [massa/tempo].


Sviluppando questo apparentemente semplice bilancio termico si riesce ad esprimere la variazione di temperatura all'interno del reattore e quindi si riesce a capire se sarà necessario prevedere un sistema di raffreddamento oppure se l'esotermicità della reazione non è sufficiente a portare la temperatura del reattore sopra i 500°C, e quindi va tutto bene così e non dovrò prevedere sistemi di raffreddamento.


Scusami se mi sono dilungato troppo oppure sono andato fuori tema, l'ho fatto per far vedere che l'entalpia è una grandezza estremamente fondamentale ai fini pratici oltre che teorici!

Mrhaha
Ragazzi direi che avete fatto un ottimo lavoro! :D
Pensavo fosse un concetto che stesse un pò lì per fatti suoi, invece da ciò che dite è davvero importante, soprattutto in ambito chimico! Voglio rifletterci ancora bene (anche se in teoria domani avrei l'ultima prova intercorso,incentrata proprio sulla termodinamica)!
Comunque grazie, siete stati gentilissimi!

Susannap1
prego Mrhaha .. , anzi grazie a te perchè hai fatto si che possa rendermi utile pure io :-D

p.s. : in bocca al lupo :smt023

Mrhaha
;-)

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