Энтальпия и теплоёмкость

Энтальпия, H, — это функция состояния, которая объединяет внутреннюю энергию системы с давлением и объёмом.

Изменение энтальпии равно теплу, поглощённому или высвобождаемому системой при постоянном давлении.

Рассмотрим два цилиндра, A и B, содержащие идеальный газ, но при других условиях.

Цилиндр A герметичный, поэтому при нагреве всё приложенное тепло увеличивает внутреннюю энергию системы. Цилиндр B, напротив, позволяет расширяться при нагреве и использует тепло как для работы, так и для увеличения внутренней энергии системы.

Для цилиндра A, работающего при постоянном объёме, внутренняя энергия увеличивается с температурой. Для цилиндра B, поддерживаемого при постоянном давлении, передаваемая энергия равна изменению энтальпии, которая также увеличивается с температурой.

График энтальпии и температуры показывает, что энтальпия системы увеличивается по мере повышения температуры при постоянном давлении. Наклон касательной к этой кривой даёт теплоёмкость при постоянном давлении C_p.

Аналогично, график соотношения внутренней энергии и температуры показывает, что внутренняя энергия увеличивается при постоянном объёме, а наклон её касательности определяет теплоёмкость при постоянном объёме, C_v.