A entalpia é útil para aquecer o conteúdo em um sistema, mas a resposta de “é entalpia uma função de estado” é dada como,
Sim, porque algumas das outras funções de estado fornecem. Não há nenhuma dependência do caminho seguido para funções de estado.
A entalpia da substância é medida para verificar a transferência de calor entre o espaço confinado e o ambiente com papel constante. É uma grandeza termodinâmica.
Na termodinâmica, existem dois tipos de funções (1) Função de estado (2) Função de caminho.
A propriedade da função de estado depende do estado particular. Geralmente, as funções de estado são expressas como uma diferença entre o estado inicial do processo e o estado final do processo. A consideração de estado intermediário no cálculo da função de estado é evitada.
Não há relação da função de estado com o caminho seguido do processo. O valor da função de estado não está relacionado com o caminho do processo.
A entalpia é a propriedade que pode ser bem compreendida pela seguinte expressão,
h = u + VP
A equação acima é famosa por definir a entalpia em termodinâmica.
Aqui,
- h = Entalpia da substância ou sistema (Joule)
- u = Energia interna do sistema (Joule)
- p = Pressão (N/m2)
- v = Volume (m3)
A primeira lei da termodinâmica fornece informações sobre o cálculo da entalpia do sistema.
A multiplicação da pressão (p) e do volume (v) é a forma de energia. Com a definição da função de estado, podemos dizer que a pressão, o volume e a energia interna são as funções de estado. Se essas três são funções de estado, obtemos a resposta: “A entalpia é uma função de estado”.
O valor das funções de caminho é monitorado ao longo do caminho do processo. Em cada lugar ou estágio no caminho, o valor da função de caminho está relacionado. Você conhece as duas funções de caminho mais populares em termodinâmica?
Trabalho e calor
O cálculo da entalpia é formulado pelo uso da temperatura inicial do processo e da temperatura final do processo. Não há entretenimento de valor intermediário durante este cálculo.
Exemplos de função de estado
As funções de estado também são conhecidas como variáveis de estado em termodinâmica.
- Entalpia (h)
- Entropia (S)
- Energia interna (u)
- Pressão (P)
- Volume (v)
- Temperatura (T)
- Energia livre
- Densidade (ρ)
O acima é a lista de propriedades que depende do estado. O valor é anotado para o estágio inicial e o estágio final.
No caso da entalpia, a energia interna, a pressão e o volume estão na lista acima. A entalpia é expressa como a soma de IE e o produto pressão-volume. A soma das funções de todos os estados indica que a entalpia cai na lista de funções de estado.
Por que a energia interna, a pressão e o volume são funções de estado?
As duas funções de estado mais comuns são pressão e temperatura
A mudança é que essas propriedades são mais importantes do que o caminho seguido para fazer uma mudança.
Vamos entender com um exemplo prático,
Suponha que temos duas xícaras cheias de chá. A temperatura nos dois copos é diferente, 30°C e 40°C, respectivamente. A temperatura atmosférica é considerada 20°C em condições normais. A transferência de calor ocorrerá das xícaras de chá para a atmosfera. Os valores das propriedades estão variando na fase inicial e final.
Agora, o que acontecerá em energia interna, entalpia e entropia?
A densidade do chá será diferente em comparação com o estado inicial. Se falamos de entalpia, pressão, energia interna e volume, seus valores dependem do estado presente e não do passado.
A entalpia h tem uma relação linear com o produto de energia interna (u), pressão (p) e volume (v). Os valores da entalpia dependem diretamente das três propriedades acima.
Existem duas entalpias na química, a entalpia da formação e a entalpia da reação.
O que é uma função de estado?
Existem dois termos como estado e função de caminho na termodinâmica.
A função de estado é aquela cujo valor é calculado em relação ao estado inicial e ao estado final. O valor intermediário não é monitorado.
O caminho seguido pelo processo não importa para a função de estado. Existem muitas propriedades em termodinâmica medidas em um estado como pressão, temperatura, entalpia etc.
Calor e trabalho são dois termos famosos em termodinâmica para serem funções de caminho. O calor e o trabalho não são medidos em um ponto específico, mas são medidos como o calor transferido através do processo ou caminho seguido. O trabalho é feito através do processo ou seguiu um caminho.
Vamos dar um exemplo para entender esse conceito,
Suponha que eu tenha um copo de água. A temperatura inicial da água é de 30°C. Estamos fornecendo algum calor ao vidro, então a temperatura da água aumenta e chega a 50 °C.
De acordo com a função de estado, a mudança de temperatura é mais importante. Em vez de por qual método ou caminho aumentamos a temperatura da água.
Sou Deepak Kumar Jani, estou fazendo doutorado em Energia Mecânica-Renovável. Tenho cinco anos de docência e dois anos de experiência em pesquisa. Minha área de interesse é engenharia térmica, engenharia automobilística, medição mecânica, desenho de engenharia, mecânica de fluidos, etc. Eu registrei uma patente sobre “Hibridização de energia verde para produção de energia”. Publiquei 17 artigos de pesquisa e dois livros.
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