Entalpi adalah — pengertian, rumus, contoh

Entalpi adalah salah satu sifat termodinamika suatu sistem. Ini adalah jumlah energi internal yang ditambahkan ke produk dari tekanan dan volume sistem.

Entalpi mencerminkan kapasitas untuk melakukan usaha non-mekanis dan kapasitas untuk melepaskan panas. Entalpi dalam proses pelambatan konstan.

Entalpi dilambangkan sebagai H; entalpi spesifik dilambangkan sebagai h. Satuan umum yang digunakan untuk mengekspresikan entalpi adalah joule, kalori, atau BTU (British Thermal Unit.)

Perubahan entalpi dihitung daripada entalpi, sebagian karena total entalpi suatu sistem tidak dapat diukur karena tidak mungkin mengetahui titik nol. Namun, dimungkinkan untuk mengukur perbedaan entalpi antara satu keadaan dan lainnya. Perubahan Entalpi dapat dihitung dalam kondisi tekanan konstan.

Salah satu contohnya adalah petugas pemadam kebakaran yang berada di tangga, tetapi asap telah mengaburkan pandangannya terhadap tanah. Dia tidak bisa melihat berapa banyak anak tangga di bawahnya ke tanah tetapi bisa melihat ada tiga anak tangga ke jendela di mana seseorang perlu diselamatkan. Dengan cara yang sama, entalpi total tidak dapat diukur, tetapi perubahan entalpi (tiga anak tangga) bisa.

Pengertian Entalpi,

Dalam termodinamika, entalpi adalah ukuran energi dalam sistem termodinamika. Ini adalah besaran termodinamika yang setara dengan total panas suatu sistem. Entalpi didefinisikan sebagai jumlah energi internal E ditambah produk tekanan p dan volume V. Dalam banyak analisis termodinamika jumlah energi internal U dan produk tekanan p dan volume V muncul, oleh karena itu lebih mudah untuk memberikan kombinasi nama, entalpi, dan simbol yang berbeda, H.

Entalpi adalah ekspresi yang lebih disukai dari perubahan energi sistem dalam banyak pengukuran kimia, biologi, dan fisika pada tekanan konstan. Sangat berguna sehingga ditabulasi dalam steam table bersama dengan volume spesifik dan energi internal spesifik.

Karena fakta, entalpi menyederhanakan deskripsi transfer energi. Pada tekanan konstan, perubahan entalpi sama dengan energi yang ditransfer dari lingkungan melalui pemanasan (Q = H2 – H1) atau usaha selain dari usaha ekspansi. Untuk proses tekanan variabel, perbedaan entalpi tidak begitu jelas.

Rumus Entalpi,

H = E + PV

di mana H adalah entalpi, E adalah energi internal sistem, P adalah tekanan, dan V adalah volume

d H = T d S + P d V

Entalpi adalah besaran ekstensif, tergantung pada ukuran sistem, atau pada jumlah zat yang dikandungnya. Satuan SI entalpi adalah joule (J). Ini adalah energi yang terkandung dalam sistem, tidak termasuk energi kinetik gerak sistem secara keseluruhan dan energi potensial sistem secara keseluruhan karena medan gaya eksternal. Ini adalah besaran termodinamika yang setara dengan total panas suatu sistem.

Di sisi lain, energi dapat disimpan dalam ikatan kimia antara atom-atom yang membentuk molekul. Penyimpanan energi ini pada tingkat atom termasuk energi yang terkait dengan keadaan orbital elektron, putaran nuklir, dan kekuatan ikatan dalam inti.

Entalpi dapat dibuat menjadi variabel intensif, atau spesifik, dengan membaginya dengan massa. Insinyur menggunakan entalpi spesifik dalam analisis termodinamika lebih dari entalpi itu sendiri. Entalpi spesifik (h) suatu zat adalah entalpi per satuan massa. Itu sama dengan total entalpi (H) dibagi dengan total massa (m).

h = H / m

dimana:

  • h = entalpi spesifik (J / kg)
  • H = entalpi  (J)
  • m = massa (kg)

Perhatikan bahwa entalpi adalah besaran termodinamika yang setara dengan total panas suatu sistem. Entalpi spesifik sama dengan energi internal spesifik sistem ditambah produk tekanan dan volume spesifik.

h = u + pv

Secara umum, entalpi adalah sifat suatu zat, seperti tekanan, suhu, dan volume, tetapi tidak dapat diukur secara langsung. Biasanya, entalpi suatu zat diberikan sehubungan dengan beberapa nilai referensi. Sebagai contoh, entalpi spesifik air atau uap diberikan dengan menggunakan referensi bahwa entalpi spesifik air adalah nol pada 0,01 ° C dan tekanan atmosfer normal, di mana hL = 0,00 kJ / kg. Fakta bahwa nilai absolut entalpi spesifik tidak diketahui bukanlah masalah, karena itu adalah perubahan entalpi spesifik (∆h) dan bukan nilai absolut yang penting dalam masalah praktis.

Entalpi dalam Reaksi Kimia,

Entalpi banyak digunakan juga dalam kimia. Reaksi kimia ditentukan oleh hukum termodinamika. Dalam termodinamika, energi internal suatu sistem adalah energi yang terkandung dalam sistem, tidak termasuk energi kinetik gerak sistem secara keseluruhan dan energi potensial sistem secara keseluruhan karena medan gaya eksternal.

Entalpi suatu reaksi kimia didefinisikan sebagai perubahan entalpi yang diamati dalam konstituen sistem termodinamika ketika satu mol zat bereaksi sepenuhnya.

Karena sebagian besar reaksi kimia di laboratorium adalah proses tekanan konstan, kita dapat menulis perubahan entalpi (juga dikenal sebagai entalpi reaksi) untuk suatu reaksi. Entalpi reaksi bisa positif atau negatif atau nol tergantung pada apakah panas diperoleh atau hilang atau tidak ada panas yang hilang atau diperoleh.

Dalam reaksi endotermik, produk memiliki lebih banyak energi kimia yang tersimpan daripada reaktan. Dalam reaksi eksotermik, yang terjadi adalah sebaliknya. Produk memiliki lebih sedikit energi kimia yang tersimpan daripada reaktan. Energi berlebih umumnya dilepaskan ke lingkungan ketika reaksi terjadi.

Dalam reaksi kimia, energi disimpan dalam ikatan kimia antara atom-atom yang membentuk molekul. Penyimpanan energi pada tingkat atom termasuk energi yang terkait dengan keadaan orbital elektron. Apakah reaksi kimia menyerap atau melepaskan energi, tidak ada perubahan keseluruhan dalam jumlah energi selama reaksi. Itu karena hukum kekekalan energi, yang menyatakan bahwa:

Energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan. Energi dapat berubah bentuk selama reaksi kimia.

Apa Pentingnya Entalpi?

Mengukur perubahan entalpi memungkinkan kita untuk menentukan apakah suatu reaksi adalah endotermik (panas yang diserap, perubahan positif dalam entalpi) atau eksotermik (panas yang dilepaskan, perubahan negatif dalam entalpi.)

  • Entalpi digunakan untuk menghitung panas reaksi suatu proses kimia.
  • Perubahan entalpi digunakan untuk mengukur aliran panas dalam kalorimetri.
  • Entalpi diukur untuk mengevaluasi proses pelambatan atau ekspansi Joule-Thomson.
  • Entalpi digunakan untuk menghitung daya minimum untuk kompresor.
  • Perubahan antusias terjadi selama perubahan kondisi materi.
  • Ada banyak aplikasi entalpi lainnya dalam rekayasa termal.

Contoh Perubahan dalam Perhitungan Entalpi,

Anda dapat menggunakan panas fusi es dan panas penguapan air untuk menghitung perubahan entalpi ketika es meleleh menjadi cairan dan cairan berubah menjadi uap.

Kalor pembentukan es adalah 333 J / g (artinya 333 J diserap ketika 1 gram es mencair.) Kalor penguapan air cair pada 100 ° C adalah 2257 J / g.

Bagian A: Hitung perubahan dalam entalpi, ΔH, untuk dua proses ini.

H2O(s) → H2O(l); ΔH = ?
H2O(l) → H2O(g); ΔH = ?

Bagian B: Dengan menggunakan nilai yang Anda hitung, temukan jumlah gram es yang bisa Anda cairkan menggunakan panas 0,800 kJ.

Pembahasan

A. Kalor pembentukan dan penguapan berada dalam joule, jadi hal pertama yang harus dilakukan adalah mengkonversi ke kilojoule. Dengan menggunakan tabel periodik, kita tahu bahwa 1 mol air (H2O) adalah 18,02 g. Karena itu:

Kalor pembentukan ΔH = 18,02 g x 333 J / 1 g

Kalor pembentukan ΔH = 6.00 x 103 J

Kalor pembentukan ΔH = 6.00 kJ

penguapan ΔH = 18,02 g x 2257 J / 1 g

penguapan ΔH = 4.07 x 104 J

penguapan ΔH = 40,7 kJ

Jadi reaksi termokimia lengkap adalah:

H2O(s) → H2O(l); ΔH = +6.00 kJ
H2O(l) → H2O(g); ΔH = +40.7 kJ

B. Sekarang kita tahu bahwa:

1 mol H2O (s) = 18,02 g H2O (s) ~ 6,00 kJ

Menggunakan faktor konversi ini:

0,800 kJ x 18,02 g es / 6,00 kJ = 2,40 g es meleleh

Jawaban

A. H2O (s) → H2O (l); ΔH = +6.00 kJ

H2O (l) → H2O (g); ΔH = +40,7 kJ

B. 2,40 g es mencair



One Response to “Entalpi adalah — pengertian, rumus, contoh”
  1. Sugiyono 2020-04-20

Leave a Reply