ما هو الإنثالبي؟
الإنثالبي (H) هو دالة حالة ترموديناميكية تعبّر عن المحتوى الحراري الكلّي لنظام ما. ويُعرَّف بأنه مجموع الطاقة الداخلية للنظام (U) مضافًا إليها حاصل ضرب الضغط (P) في الحجم (V). يكتسب الإنثالبي أهمية خاصة في الكيمياء والهندسة لأن التغيّر فيه عند ثبات الضغط يساوي كمية الحرارة المتبادَلة مع المحيط.
كيفية استخدام الحاسبة
اختر النمط المناسب. استخدم نمط الإنثالبي (\(H = U + PV\)) لحساب القيمة المطلقة للإنثالبي انطلاقًا من الطاقة الداخلية للنظام وضغطه وحجمه. واستخدم نمط التغيّر في الإنثالبي (\(\Delta H = \Delta U + P\,\Delta V\)) في العمليات التي تجري عند ثبات الضغط — وهنا تُدخل التغيّر في الطاقة الداخلية والتغيّر في الحجم. أدخِل القيم بوحدات النظام الدولي: الطاقة الداخلية بالجول (J)، والضغط بالباسكال (Pa)، والحجم بالمتر المكعّب (m³). وستظهر النتيجة بالجول.
شرح المعادلة
المعادلة الأساسية هي $$H = U + P \cdot V$$ ويمثّل الحدّ \(P \cdot V\) شغل التدفّق — أي الطاقة اللازمة لإفساح المجال للنظام عند الضغط P. وفي العمليات التي تجري عند ثبات الضغط تأخذ المعادلة شكلها التفاضلي $$\Delta H = \Delta U + P \cdot \Delta V$$ ولهذا السبب يمثّل \(\Delta H\) حرارة التفاعل عند ثبات الضغط.
مثال محلول
لنفترض أن غازًا له طاقة داخلية \(U = 1000\ \text{J}\) عند ضغط \(P = 101{,}325\ \text{Pa}\) ويشغل حجمًا \(V = 0.01\ \text{m}^3\). يساوي حدّ الضغط والحجم $$101{,}325 \times 0.01 = 1013.25\ \text{J}$$ وبذلك يكون الإنثالبي $$H = 1000 + 1013.25 = \mathbf{2013.25\ \text{J}}$$
الأسئلة الشائعة
ما الوحدات التي ينبغي استخدامها؟ استخدم وحدات النظام الدولي (J، Pa، m³) للحصول على نتيجة بالجول. وإذا خلطت بين الوحدات (مثل الضغط الجوي واللتر) فعليك التحويل أولًا.
لماذا قد تكون قيم الإنثالبي كبيرة؟ لأن قيم الضغط بالباسكال تكون كبيرة؛ فالضغط الجوي الواحد \(\approx 101{,}325\ \text{Pa}\)، ولذلك تنتج حتى الأحجام الصغيرة حدودًا كبيرة لـ \(P \cdot V\).
هل يساوي ΔH كمية الحرارة؟ عند ثبات الضغط ومن دون وجود شغل غير شغل التمدّد، يساوي \(\Delta H\) كمية الحرارة التي يمتصّها النظام أو يطلقها.
