エンタルピー(enthalpy)とは、熱力学における示量性状態量のひとつである。物質の発熱・吸熱挙動、及び、外部に対する仕事量にかかわる値である。物質が発熱して外部に熱を出すとエンタルピーが下がり、吸熱して外部より熱を受け取るとエンタルピーが上がる。また、物質が他の物質などに仕事をするとエンタルピーが下がり、外部より仕事を受けるとエンタルピーが上がる。
名称が似ているエントロピー(entropy)とは全く異なる物理量である(エンタルピーの次元はエネルギーのそれと等しいが、エントロピーの次元はエネルギー/温度のそれである)。
エンタルピーHは以下の式により定義される。H=U+PV
エンタルピーは等圧変化を記述する上で有用な物理量である。
熱力学第一法則より以下が成立する。dU=dQ-dW
ここで、dW=PdVなので、dU=dQ-PdV
ところで、Hの定義と全微分公式から、dH=dU+PdV+VdP
である。上の式をこれに代入すると、dH=dQ-PdV+PdV+VdP=dQ+VdP
となる。ところが、等圧過程においてはdP=0であるから、結局、dH=dQ
となる。つまり、等圧過程においては系に与えた熱量が系のエンタルピーの変化と等しくなっている(これは等積過程において系に与えた熱量が系の内部エネルギー変化に等しくなっていることと対応する)。
この特徴より、等圧熱容量CPは以下のように表される。
反応系外に対して仕事をしない化学反応においては、エンタルピー変化と反応熱は等しい。
圧力ゼロにおいては、エンタルピーと内部エネルギーは等価である。 つまり、閉鎖した領域における熱収支は、たとえ膨張しようが、同じであるということである。
関連項目
格子エンタルピー
エントロピー
自由エネルギー
カテゴリ: 熱力学
更新日時:2008年7月15日(火)11:12
取得日時:2008/07/24 23:53