אנתלפיה

תגובות כימיות מסוימות משחררות חום אדיר ומבצעות עבודה על הסביבה. לדוגמה, הבערה של דלק טילים, הגורמת לחללית להמריא מעל פני האדמה. סכום החום, Q, והעבודה, W, הוא השינוי באנרגיה הפנימית, ΔE(דלתא E)כפי שמוצג בחוק הראשון של התרמודינמיקה.

בתגובות כימיות הכוללת גזים ומתרחשות בלחץ האטמוספרה, העבודה הנעשית היא העבודה המכנית הקשורה לשינויי נפח התרחבות או התכווצות. לכן העבודה שווה לערך השלילי של הלחץ כפול השינוי בנפח. הצבת W בחוק הראשון של התרמודינמיקה וסידור מחדש של המשתנים במשוואה מראה ש-Q שווה לΔE ועוד P כפול ΔV, ומתקבל הביטוי של העברת חום בלחץ קבוע.

בתגובות כימיות אחרות כמו בערה של עץ לצורך בישול מזון, יותר רלוונטי לכמת את החום שנפלט לצורך הבישול מאשר למדוד את כמות עבודת ההתפשטות שנעשית על הסביבה. מאחר שאנרגיה פנימית מתייחסת גם לחום וגם לעבודה, ΔE לא משמשת בתנאי לחץ קבוע. כדי לדון באופן בלעדי במעבר האנרגיה בצורת חום, מוגדרת צורה חדשה של תרמודינמיקה אנתלפיה.

אנתלפיה, H, שווה לסכום האנרגיה הפנימית E, ועבדות הלחץ נפח, PV.מכיוון שאנרגיה, לחץ ונפח הן פונקציות מצב, גם אנתלפיה היא פונקצית מצב. ערכי אנתלפיה מוחלטים של חומרים ספציפיים לא ניתנים למדידה. ניתן לקבוע רק את השינוי באנתלפיה.

שינוי באנתלפיה, ΔH, שווה לשינוי באנרגיה הפנימית, ΔE, ועוד P כפול ΔV.נזכור שהשינוי באנרגיה הוא סכום החום ועוד עבודת לחץ-נפח. ניתן לשלב את המשוואה כדי להראות שבתנאי לחץ קבוע דלתא H שווה לחום, Q, שהמערכת קיבלה או איבדה. אם המערכת מאבדת אנרגיה לסביבתה בצורה של חום, כמו במקרה של העץ הבוער, הטמפרטורה של הסביבה עולה.

זה מתואר באמצעות סימן מינוס ל-Q. בהתאם לכך, ΔH הופך לשלילי והתהליך מתואר כאקסותרמי. לעומת זאת, אם מערכת מקבלת אנרגיה מהסביבה בצורה של חום כמו בתגובה המתרחשת בשימוש בשקית קירור כימית, הטמפרטורה של הסביבה יורדת.

החום, במקרה הזה, מתואר באמצעות סימן חיובי. זה הופך את ΔH לחיובית והתהליך נקרא אנדותרמי.