Калькулятор энтальпии

Введите расчет

Режим расчёта Enthalpy (H = U + PV) Change in enthalpy (ΔH = ΔU + PΔV)

Внутренняя энергия U / ΔU (Дж)

Давление P (Па)

Объём V / ΔV (м³)

Результатов

Enthalpy (H)

2 013,25

джоули (Дж)

Слагаемое внутренней энергии (U / ΔU)	1 000 J
Слагаемое «давление–объём» (P·V / P·ΔV)	1 013,25 J

Что такое энтальпия?

Энтальпия (H) — это термодинамическая функция состояния, характеризующая полное теплосодержание системы. Она равна внутренней энергии системы (U) плюс произведение её давления (P) на объём (V). Энтальпия особенно важна в химии и технике: при постоянном давлении её изменение равно количеству теплоты, которой система обменивается с окружающей средой.

Энтальпия объединяет внутреннюю энергию системы U с произведением давления на объём \(P\cdot V\).

Как пользоваться калькулятором

Выберите режим расчёта. Режим Энтальпия (\(H = U + PV\)) позволяет найти абсолютное значение энтальпии по внутренней энергии, давлению и объёму системы. Режим Изменение энтальпии (\(\Delta H = \Delta U + P\Delta V\)) подходит для процессов при постоянном давлении — в этом случае вводятся изменение внутренней энергии и изменение объёма. Значения задаются в единицах СИ: внутренняя энергия — в джоулях (Дж), давление — в паскалях (Па), объём — в кубических метрах (м³). Результат выводится в джоулях.

Разбор формулы

Основное определяющее уравнение —
$$H = U + P\cdot V$$
Слагаемое \(P\cdot V\) описывает работу проталкивания (flow work) — энергию, необходимую, чтобы освободить место для системы при давлении P. Для процесса при постоянном давлении формула принимает вид
$$\Delta H = \Delta U + P\cdot\Delta V$$
поэтому ΔH и есть тепловой эффект реакции при постоянном давлении.

Члены \(H = U + P\cdot V\) показаны как составные вклады.

Пример расчёта

Пусть газ обладает внутренней энергией \(U = 1000\ \text{Дж}\) при давлении \(P = 101\,325\ \text{Па}\) и занимает объём \(V = 0{,}01\ \text{м}^3\). Тогда слагаемое «давление–объём» равно $$101\,325 \times 0{,}01 = 1013{,}25\ \text{Дж}$$ а энтальпия составит $$H = 1000 + 1013{,}25 = \mathbf{2013{,}25\ \text{Дж}}$$

Частые вопросы

В каких единицах вводить значения? Используйте единицы СИ (Дж, Па, м³), чтобы получить результат в джоулях. Если данные заданы в других единицах (например, в атмосферах и литрах), их нужно предварительно перевести в СИ.

Почему значения энтальпии получаются такими большими? Потому что давление в паскалях выражается крупными числами: \(1\ \text{атм} \approx 101\,325\ \text{Па}\), поэтому даже при малых объёмах слагаемое \(P\cdot V\) оказывается значительным.

Равно ли ΔH количеству теплоты? При постоянном давлении и отсутствии иной работы, кроме работы расширения, ΔH равно количеству теплоты, поглощённой или выделенной системой.