3.3: 细胞内焓

焓 （H） 用于描述化学和物理过程的热力学。焓定义为系统的内能 （U） 与其压力 （P） 和体积 （V） 的数学乘积之和:

H = U + PV

Enthalpy 也是一个状态函数。特定物质的焓值不能直接测量;只能确定化学或物理过程的焓变。对于在恒压下进行的过程（许多化学和物理变化的常见条件），焓变 （ΔH） 为:

ΔH = ΔU + PΔV

作本生灯时释放的热量等于发生的甲烷燃烧反应的焓变，因为它发生在大气的基本恒定压力下。焓变的负值 ΔH < 0 表示放热反应;正值 ΔH > 0 表示吸热反应。

ΔH 和自由能的变化，称为 delta G （∆G），由以下方程相关，称为吉布斯亥姆霍兹方程;

ΔG = ΔH − TΔS

我们通常计算生物系统中 pH 值为 7.0、25 摄氏度和 100 千帕 （1 bar） 的标准 pH 值、温度和压力条件。请注意，细胞条件与这些标准条件差异很大，因此生物反应的标准计算 ∆G 值在细胞内会有所不同。

本文改编自 Openstax，生物学 2e，第 6.3 节:热力学定律和 Openstax，化学 2e，第 5.3 节:焓。