logo
Элитная физика / Молекулярная физика_лекции3

Энтальпия

Сообщим термодинамической системе количество теп­лоты Q. Это приведет к увеличению внутренней энергии на dU и к совершению работы расширения А. Пусть рас­ширение происходит изобарно, тогда по первому закону термодинамики:

Q = dU + pdV = d (U + pV)p (2. 3)

Величину U + pV называют энтальпией и обо­значают буквой H:

Н = U + pV. (2. 3)

Проинтегрировав уравнение (2.67) от начального сос­тояния 1 до конечного состояния 2, получим

Q = U2- U1+ pV2 – pV1 =Н2-Н1, (2. 3)

Следовательно, изменение энтальпии, при равновесном изобарном процессе равно сообщенному системе количеству теплоты.

Взяв от выражения (2.68) производную по Т при р = const, получим

Сp =

т. е. теплоемкость при постоянном давлении равна произ­водной энтальпии по температуре при изобарном про­цессе.

Из сопоставления выше написанных формул с формулами изохорного процесса следует, что энтальпия при изобарных процессах играет такую же роль, как внутренняя энергия при изохорных процессах.

Если давление непостоянно, то первый закон термоди­намики записывают в виде

Q = dU + pdV - Vdp = dH - Vdp. (2. 3)

Теплоемкость в этом случае

С = (2. 3)

В самом общем случае, когда термодинамическая сис­тема, кроме работы расширения, выполняет еще какую-либо работу, например работу намагничивания, работу против сил поверхностного натяжения и другие, первый закон термодинамики имеет вид

Очевидно, что энтальпия, подобно внутренней энергии, является функцией состояния системы. Раньше вместо термина энтальпия применялся термин «теплосодержание» или «тепловая функция Гиббса».

    1.