6.6:
エンタルピー
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エンタルピー
化学者は通常、エンタルピー（ H ）と呼ばれる特性を用いて、化学的・物理的プロセスの熱力学を記述します。 エンタルピーとは、システムの内部エネルギー（ E ）に、その圧力（ P ）と体積（ V）の数学的な積の合計を指します。
エンタルピーは状態関数です。 特定の物質のエンタルピー値は直接測定できません。化学的または物理的プロセスのエンタルピー変化のみを測定できます。 一定の圧力で行われるプロセス（多くの化学的および物理的変化の共通条件）では、エンタルピー変化（ Δ H ）は次のようになります。
数学的な積PΔV は、仕事（ w ）、すなわち膨張または圧力 – 体積の仕事を表します。 その定義により、 Δ V と w の符号は常に逆になります。
この方程式と一定圧力における内部エネルギーの定義（ ΔE = qp + w ）をエンタルピー変化方程式に置き換えると、次のようになります。
ここで、 qp は一定圧力の条件下での反応熱です。
そのため、化学的または物理的なプロセスが一定の圧力で実行され、膨張または収縮による唯一の仕事（ P-V 仕事）が行われた場合、プロセスの熱の流れ（ qp ）とエンタルピー変化（ Δ H）は等しくなります。
バーナーの運転中に発生する熱は、メタン燃焼反応が本質的に大気中の一定圧力で発生することから、そのエンタルピー変化と等しくなります。 化学者は通常、通常の大気条件で実験を行い、外圧を一定にしてqp = ΔHとします。よって、化学反応の熱変化を求めるにはエンタルピーが最も便利です。
エンタルピー変化が負の値 Δ H < 0 は発熱反応（周囲に放出される熱）を示し、正の値 Δ H > 0 は吸熱反応（周囲から吸収される熱）を示します。 化学方程式の方向が逆になると、その Δ H の符号が変更される（一方向に吸熱するプロセスは、反対方向に発熱する）。
概念的には、 Δ E （熱と仕事の測定値）と Δ H （一定圧力での熱の測定値）は、どちらもシステムの状態機能の変化を表します。 体積変化が小さいプロセスでは Δ V が小さく（氷の融解）、 Δ E と Δ H が同一です。 ただし、体積の変化が大きい場合（水の蒸発）、仕事として伝達されるエネルギー量は大きくなります。したがって、 Δ E と Δ H の値は大きく異なります。
このテキストは 、 Openstax, Chemistry 2e, Section 5.3: Endalpy から引用しています。
Suggested Reading
- Canagaratna, Sebastian G. "A visual aid in enthalpy calculations." Journal of Chemical Education 77, no. 9 (2000): 1178.
- Howard, Irmgard K. "H is for enthalpy, thanks to Heike Kamerlingh Onnes and Alfred W. Porter." Journal of chemical education 79, no. 6 (2002): 697.
- Van Ness, Hendrick C. Classical thermodynamics of non-electrolyte solutions. Elsevier, 2015.