Вернемся к теплоте реакций и других процессов.
1. Как было изложено выше, теплота процесса становится функцией состояния только при определенных условиях, однако в общем случае таковой не является.
2. а) В связи с этим, в термодинамику введена другая величина — энтальпия:
Её определение сделано на основании формулы (1.10):
б) Особенность энтальпии состоит в том, что она всегда является функцией состояния.
Действительно, в определении (2.6) фигурируют только параметры Р, V и функция Е состояния.
Следовательно, во всех процессах ?Н (как и ?Е) зависит только от начального (1) и конечного (2) состояний:
где H2 и H1 — энтальпии этих состояний.
3. а) Тем не менее, для изобарного процесса изменение энтальпии равно теплоте:
б) Поэтому теплоту реакций можно находить по разности энтальпии продуктов и реагентов:
вследствие чего теплоту обычно отождествляют с энтальпией.
в) Заметим: такое отождествление справедливо только при условии, что в ходе процесса не совершается никакой иной работы, кроме работы против давления.
г) Если же в изобарном процессе производится какая-то другая («полезная») работа, то теплота процесса отличается от ?Н на величину этой работы:
4. а) Для изохорного и изотермического процессов изменение энтальпии таково:
где ?nг — изменение количества газообразных веществ.
б) Если все участники реакции — в жидком или твердом состоянии, то величинами ?Р и ? (PV) можно пренебречь, и тогда
Как видно, для изохорного процесса изменение энтальпии вновь почти совпадает с теплотой.
5. Существует еще одно толкование энтальпии.
Поскольку PV — потенциальная энергия не только газообразных, но и жидких веществ, то Н = Е + PV — это сумма внутренней и потенциальной энергии системы.
Однако важней всего связь ?Н с теплотой.