Mengapa entalpi merupakan properti yang luas? + Contoh

Mengapa entalpi merupakan properti yang luas? + Contoh
Anonim

Pertama, properti yang luas adalah properti yang tergantung pada jumlah material yang ada. Misalnya, massa adalah properti yang luas karena jika Anda menggandakan jumlah materi, massa akan berlipat ganda. Properti intensif adalah properti yang tidak bergantung pada jumlah bahan yang ada. Contoh sifat intensif adalah suhu # T # dan tekanan # P #.

Enthalpy adalah ukuran kandungan panas, sehingga semakin besar massa zat apa pun, semakin besar jumlah panas yang dapat ditahan pada suhu dan tekanan tertentu.

Secara teknis, entalpi didefinisikan sebagai bagian integral dari kapasitas panas pada tekanan konstan dari nol absolut ke suhu yang diinginkan, termasuk setiap perubahan fasa. Sebagai contoh, #DeltaH = int_ (T_ (0K)) ^ (T_ "goal") C_PdT #

# = int_ (T_ (0K)) ^ (T_ "fus") C_PdT + DeltaH_ "fus" + int_ (T_ "fus") ^ (T_ "vap") C_PdT + DeltaH_ "vap" + int_ (T_ "vap") ^ (T_ "goal") C_PdT #

jika kita mengira bahwa suhu bunga di atas titik didih. Lalu, kita lalui #T_ (0K) -> T_ "fus" -> T_ "vap" -> T_ "goal" #.

Jika dua sampel identik pada suhu dan tekanan yang sama, kecuali bahwa Sampel B memiliki dua kali massa Sampel A, maka entalpi Sampel B adalah dua kali lipat dari Sampel A.

Itu sebabnya nilai entalpi biasanya dikutip sebagai J / mol atau kJ / mol. Jika Anda mengalikan nilai yang dikutip dengan jumlah mol zat, Anda mendapatkan entalpi dalam J atau kJ.

Menjawab:

Enthalpy menurut definisi (unit J) adalah properti yang luas karena proporsional dengan jumlah komponen dalam sistem yang ada. Namun, ini juga merupakan properti intensif ketika dikutip dalam kJ / mol atau kJ / kg.

Penjelasan:

Enthalpy, # H #, didefinisikan sebagai

#H = U + pV #

# U = "energi internal" #

# p = "pressure" #

# V = "volume" #

Namun, kami tidak dapat langsung mengukur entalpi total sistem, jadi kami hanya dapat mengukur perubahan entalpi.

Perubahan entalpi adalah panas yang berevolusi atau diserap pada tekanan konstan dalam reaksi / proses tertentu.

Perubahan entalpi pada tekanan konstan ini sekarang diberikan oleh

# H = U + p V #

Unit SI untuk perubahan entalpi adalah joule (J), dan itu tergantung pada seberapa banyak komponen dalam sistem yang Anda miliki. Semakin banyak zat yang Anda miliki, semakin banyak panas yang dapat diserap atau dilepaskan untuk perubahan yang diberikan. Misalnya, menguapkan 100 g air membutuhkan dua kali lipat jumlah energi sebagai proses yang sama untuk 50 g air. Ini menjadikan enthalpy properti yang luas.

Namun, tabel nilai entalpi umumnya dikutip sebagai entalpi molar (kJ / mol) dan entalpi spesifik (kJ / kg). Ini adalah sifat intensif karena sudah memperhitungkan jumlah komponen (satu mol atau satu kg).

Ada beberapa jenis perubahan entalpi yang berbeda seperti perubahan fase, entalpi reaksi dan sebagainya. Mereka bisa diberikan dalam kJ atau kJ / mol. Yang mana menentukan apakah itu adalah properti yang intensif atau luas.

Inilah alasan saya melalui contoh dan analogi. Perhatikan bahwa kita menggunakan kJ bukan J, karena itulah yang biasa digunakan.

Untuk menguapkan satu mol air pada 298 K

# H = 44 "kJ" #

atau

# H_ "vap" (H_2O) = 44 "kJ / mol" #

Dua kuantitas ini terkait dengan ekspresi

# H_ "vap" (H_2O) = (H) / n #

Perubahan entalpi (# H #) luas, sedangkan entalpi molar penguapan (# H_ "vap" (H_2O) #) intensif.

Sekarang mari kita lihat kepadatan, yang merupakan properti intensif. Dua persamaan berikut ini sebanding

# "density" = "mass" / "volume" #

dan

# H_ "vap" (H_2O) = (H) / n #

Perubahan entalpi untuk jumlah tertentu (n) diberikan dalam kJ oleh

# H = H_ "vap" (H_2O) * n #

seperti halnya massa dalam volume zat tertentu diberikan oleh

# "mass" = "density" * "volume" #

Jadi kamu melihat

# "density" - = H_ "vap" (H_2O) #

# "mass" - = H #

#"massa jenis"# dan # H_ "vap" (H_2O) # intensif, sedangkan #"massa"# dan # H # sangat luas.