enthalpy是什么意思，enthalpy的意思翻译、用法、同义词、例句

enthalpy英标

英:/''enθəlpɪ; en'θælpɪ/ 美:/'enˈθælpi/

词性

复数 enthalpies

常用词典

例句

同义词

专业解析

焓（Enthalpy） 是热力学中一个重要的状态函数，用于描述系统在恒定压力下的总热含量或能量状态。其核心概念与能量守恒（热力学第一定律）紧密相关。

1. 定义与物理意义： 焓（通常用符号 ( H ) 表示）定义为系统的内能（( U ) )加上其压强（( p )）与体积（( V )）的乘积： $$ H = U + pV $$ 这个定义表明焓包含了系统储存的内能以及系统对抗环境压力所做的“体积功”（( pV ) 项）。在恒定压力（最常见的热力学过程条件，如开放容器中的反应）下，系统焓的变化（( Delta H )）直接等于系统吸收或放出的热量（( q_p )）： $$ Delta H = q_p quad (text{恒压过程}) $$ 因此，( Delta H > 0 ) 表示系统从环境吸热（吸热过程），( Delta H < 0 ) 表示系统向环境放热（放热过程）。这使得焓变成为量化化学反应、相变（如熔化、蒸发）等过程热效应的关键参数。

2. 数学表达与微分形式： 焓是状态函数，其变化只取决于始态和终态，与路径无关。其全微分表达式为： $$ dH = dU + pdV + Vdp $$ 结合热力学第一定律（( dU = delta q - delta w )）和体积功（( delta w = pdV )），在恒压（( dp = 0 )）且只做体积功的条件下，可推导出 ( dH = delta q_p )，再次印证了恒压热效应等于焓变。

3. 关键应用领域：

   • 化学反应热：标准摩尔反应焓变（( Delta_r H^ominus )）是衡量化学反应在标准状态下吸热或放热程度的基准值，如燃烧焓、生成焓等，是化工设计和能量衡算的基础数据。
   • 相变过程：熔化焓（焓）、蒸发焓（焓）、升华焓（焓）等描述了物质在相变时吸收或释放的热量，对理解物质性质和设计分离过程（如蒸馏、结晶）至关重要。
   • 能量系统分析：在热力学循环（如发电厂的朗肯循环、制冷循环）中，焓是计算系统能量输入、输出、效率（如涡轮机做功 ( W = Delta H )）的核心变量。
   • 流动过程：在敞开系统（如管道、换热器、反应器）的稳态流动能量分析中，焓（包含内能和流动功）是主要的能量项，用于计算流体带入带出的能量。

权威参考来源：

1. 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) - 定义了焓（Enthalpy）的标准术语和概念。来源： IUPAC Gold Book - Enthalpy https://goldbook.iupac.org/terms/view/E02141
2. 美国国家标准与技术研究院 (NIST) - 提供物质的标准热化学数据（包括焓），是权威的数据来源。来源： NIST Chemistry WebBook https://webbook.nist.gov/chemistry/
3. Atkins, P. W., & de Paula, J. - 经典物理化学教材，对焓有清晰的理论推导和应用解释。来源： Atkins’ Physical Chemistry (Oxford University Press) https://global.oup.com/academic/product/physical-chemistry-9780198769866
4. Perry, R. H., Green, D. W. - 权威的化学工程师手册，详细阐述焓在工程计算中的应用。来源： Perry’s Chemical Engineers’ Handbook (McGraw-Hill Education) https://www.mhprofessional.com/perrys-chemical-engineers-handbook-9th-edition-9780071834087

网络扩展资料

Enthalpy（焓）是热力学中描述系统能量状态的重要物理量，用符号( H )表示。其定义为：

$$ H = U + PV $$

其中：

• ( U )是系统的内能（所有微观形式能量的总和）
• ( P )是压强
• ( V )是体积

核心特性与意义：

1. 状态函数：焓的变化仅与初始和最终状态有关，与过程路径无关。
2. 等压过程的热量：在恒压条件下（(Delta P = 0)），系统吸收或释放的热量等于焓变（( q_p = Delta H )），这对化学反应的热效应计算至关重要。
3. 能量交换指标：正焓变（(Delta H > 0)）表示吸热反应，负焓变（(Delta H < 0)）表示放热反应。

典型应用场景：

• 化学反应：通过标准摩尔生成焓（(Delta H_f^circ)）计算反应焓变，例如燃烧反应、中和反应的热量测定。
• 工程热力学：在蒸汽动力循环（如朗肯循环）中分析能量转换效率。
• 相变研究：计算物质熔化、汽化时的潜热（如水的汽化焓为40.7 kJ/mol）。

示例：
氢气燃烧生成水的反应 ( 2H_2 + O_2 rightarrow 2H_2O )，其焓变(Delta H = -572 , text{kJ/mol})，表明该反应释放大量热量。

扩展概念：
焓常与吉布斯自由能（( G = H - TS )）结合，用于判断反应自发性的方向（需同时考虑焓变和熵变）。

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