AP Chemistry

enthalpyenthalpy

enthalpyVietnamese: enthalpy

Enthalpy là đại lượng nhiệt động bằng tổng nội năng và tích áp suất nhân thể tích của hệ, dùng để mô tả nhiệt trao đổi ở áp suất không đổi.Enthalpy is a thermodynamic quantity equal to a system's internal energy plus the product of its pressure and volume, used to describe heat exchanged at constant pressure.

Trực giác: Enthalpy giống như tổng hóa đơn năng lượng của một nhà máy: chi phí vận hành bên trong (nội năng) cộng với khoản thuê mặt bằng cố định (áp suất nhân thể tích) — khi hóa đơn giảm, nhà máy thải nhiệt ra ngoài; khi hóa đơn tăng, nhà máy phải hút nhiệt từ môi trường.Intuition: Think of enthalpy as a factory's total energy bill: the internal operating costs (internal energy) plus a fixed rent for the space it occupies (pressure times volume). When the bill goes down, the factory releases heat to its surroundings; when the bill goes up, it must draw heat in.

Công thức chínhKey formula

H = E + PV

Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Enthalpy là hàm trạng thái bằng tổng nội năng và tích áp suất–thể tích của hệ. Vì chỉ phụ thuộc trạng thái đầu và cuối, biến thiên enthalpy có thể cộng theo định luật Hess.

Ở áp suất không đổi và khi chỉ có công áp suất–thể tích, $ΔH$ bằng nhiệt trao đổi: $ΔH<0$ là tỏa nhiệt, $ΔH>0$ là thu nhiệt. Giá trị tuyệt đối của $H$ thường không đo trực tiếp; thực nghiệm chủ yếu xét $ΔH$ .

Enthalpy is a state function equal to a system's internal energy plus its pressure–volume product. Because it depends only on the initial and final states, enthalpy changes can be added together according to Hess's law.

At constant pressure, when the only work is pressure–volume work, $ΔH$ equals the heat exchanged: $ΔH<0$ for an exothermic process and $ΔH>0$ for an endothermic one. The absolute value of $H$ is usually not measured directly; experiments deal almost entirely with $ΔH$ .

Ký hiệuNotation

H

\Delta H

\Delta H^\circ

\Delta H_f^\circ

H

\Delta H

\Delta H^\circ

\Delta H_f^\circ

Đơn vịUnitsJ hoặc kJJ or kJ

Công thức chi tiếtFormula details3 công thức3 formulas

\htmlClass{fp-2}{H} = \htmlClass{fp-1}{E} + \htmlClass{fp-0}{PV}

\htmlClass{fp-2}{H} = \htmlClass{fp-1}{E} + \htmlClass{fp-0}{PV}

Dùng để xác định enthalpy của hệ từ nội năng, áp suất và thể tích.Gives the enthalpy of a system from its internal energy, pressure, and volume.

Trong đóWhere

H

Nhiệt hàm của hệEnthalpy of the system

E

Nội năng (internal energy) của hệInternal energy of the system

P

Áp suất của hệ — atm hoặc PaPressure of the system — atm or Pa

V

Thể tích của hệ — L hoặc m^3Volume of the system — L or m^3

\htmlClass{fp-1}{\Delta H} = \htmlClass{fp-0}{\Delta E + P\Delta V}

\htmlClass{fp-1}{\Delta H} = \htmlClass{fp-0}{\Delta E + P\Delta V}

Dùng để tính biến thiên enthalpy của quá trình ở áp suất không đổi.Gives the enthalpy change of a process carried out at constant pressure.

Trong đóWhere

\Delta H

Biến thiên nhiệt hàm của hệChange in enthalpy of the system

\Delta E

Biến thiên nội năng của hệChange in internal energy of the system

P

Áp suất không đổi — atm hoặc PaConstant pressure — atm or Pa

\Delta V

Độ biến thiên thể tích của hệ — L hoặc m^3Change in volume of the system — L or m^3

\Delta H = q_p

Dùng khi áp suất không đổi và hệ chỉ thực hiện công áp suất–thể tích.Applies when the pressure is constant and the system does only pressure–volume work.

Trong đóWhere

\Delta H

Biến thiên nhiệt hàm của phản ứngChange in enthalpy of the reaction

q_p

Nhiệt lượng trao đổi ở áp suất không đổi — J hoặc kJHeat exchanged at constant pressure — J or kJ

Hay hiểu saiCommon misconceptions3 ý · 1 phút đọc3 points · 1 min read

Dấu của $ΔH$ phải lấy theo hệ phản ứng.

Trong nhiệt lượng kế, nếu dung dịch nhận nhiệt thì phản ứng nhường nhiệt, nên hai đại lượng trái dấu; với quá trình tỏa nhiệt, $ΔH<0$ .

Enthalpy mol được tính bằng cách chia cho số mol.

Hãy lấy nhiệt của toàn bộ quá trình chia cho lượng chất; đơn vị kết quả phải là J/mol hoặc kJ/mol.

Entropy không quyết định dấu của enthalpy.

Với quá trình hòa tan ion, dấu $ΔH$ phụ thuộc năng lượng cần để phá mạng tinh thể và năng lượng giải phóng khi hydrat hóa.

The sign of $ΔH$ refers to the reacting system, not the surroundings.

In a calorimeter, if the solution gains heat the reaction must have released it, so the two quantities have opposite signs; an exothermic process has $ΔH<0$ .

Molar enthalpy requires dividing by moles.

Take the heat for the entire process and divide by the amount of substance; the answer must come out in J/mol or kJ/mol.

Entropy does not determine the sign of the enthalpy change.

When an ionic solid dissolves, the sign of $ΔH$ depends on the energy needed to break up the crystal lattice versus the energy released on hydration.

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

Tính enthalpy phản ứng theo nguyên tắc sản phẩm trừ chất đầu.

Nhân từng enthalpy tạo thành với hệ số cân bằng; giá trị chuẩn của đơn chất ở trạng thái chuẩn bằng 0.

Tách nhiệt của dung dịch khỏi enthalpy phản ứng.

Trong bài nhiệt lượng kế, tính $q=mcΔT$ cho cả dung dịch, đổi dấu để được nhiệt phản ứng, rồi chia cho số mol.

Compute a reaction enthalpy as products minus reactants.

Multiply each formation enthalpy by its balancing coefficient; the standard value for an element in its standard state is 0.

Keep the heat absorbed by the solution separate from the reaction enthalpy.

In calorimetry problems, find $q=mcΔT$ for the whole solution, flip the sign to get the heat of reaction, then divide by the number of moles.

Tần suất trong đề AP ChemistryHow often it shows up on AP ChemistryHay gặpCommon

Khái niệm này sinh ra từ đâuWhere the concept comes from1 phút đọc1 min read

1909 (in lần đầu; nhiều khả năng được nêu miệng từ năm trước)Heike Kamerlingh OnnesRudolf ClausiusBenoît Paul Émile ClapeyronJosiah Willard Gibbs

Năm 1909, Heike Kamerlingh Onnes đưa ra thuật ngữ enthalpy để gọi đại lượng mô tả nhiệt trao đổi ở áp suất không đổi.

In 1909, Heike Kamerlingh Onnes introduced the term enthalpy for the quantity that describes heat exchanged at constant pressure.

Vì sao mang đúng cái tên này? Tên gọi bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp θάλπος (thalpos) nghĩa là "hơi ấm, nhiệt", cùng gốc với động từ enthalpein "làm ấm lên". Cách đặt tên này nằm trong một truyền thống nhất quán của nhiệt động lực học: energy lấy gốc ἔργον (ergon, "công") để chỉ khả năng sinh công, entropy lấy gốc τροπή (tropē, "biến đổi, xoay chuyển"), còn enthalpy lấy gốc chỉ nhiệt. Do đó cái tên phản ánh đúng quan niệm cũ xem đại lượng này là "lượng nhiệt chứa trong hệ". Tuy nhiên, quan niệm ấy nay đã lỗi thời: $dH$ chỉ bằng nhiệt trao đổi khi áp suất giữ không đổi, chứ không đúng trong trường hợp tổng quát khi áp suất thay đổi. Vì vậy học sinh nên nhớ cái tên nhắc tới nhiệt, nhưng điều kiện áp suất không đổi mới là phần cốt lõi của định nghĩa.

Nguồn đối chiếuSources

Thử nghiệm tương tácInteractive explorer

Bấm từng mức enthalpy — mũi tên đổi chiều, đổi dấu, cộng lại vẫn không đổi

Kéo tham số, thấy khái niệm chuyển động — đăng nhập để mở.Drag the parameters and watch the concept move — sign in to open.

Tạo tài khoảnCreate an account

Bạn nắm chắc chưa?Check your understanding

Quiz câu thật từ ngân hàng đềReal exam questions from our question bank

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.A few real questions on exactly this concept, graded instantly with an explanation for every choice — the system remembers how well you know it.

Tạo tài khoảnCreate an account

Học tiếp từ đâyKeep learning

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termGiới thiệu enthalpy phản ứngNhiệt động lực học · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termĐịnh luật HessNhiệt động lực học · khoácourse AP Chemistry

Cần trướcLearn firstnội nănginternal energy (sắp có)(coming soon)

Dẫn tớiLeads tođịnh luật HessHess’s law (sắp có)(coming soon)phép đo nhiệt lượngcalorimetry (sắp có)(coming soon)

Liên quanRelatedentropyentropy nhiệt lượngheat

Mục tiêu và lộ trình unit ai cũng xem được — làm bài tập và lưu tiến độ thì cần đăng nhập.Anyone can view a unit's goals and roadmap — sign in to do the exercises and save your progress.

Hay nhầm vớiOften confused with

Thuật ngữTermKhác nhau ở đâuHow they differHay nhầm khiMixed up when

entropy (entropy)entropy

Khác nhau ở đâuHow they differEnthalpy đo nhiệt lượng trao đổi ở áp suất không đổi, mang dấu dương khi thu nhiệt. Entropy đo mức độ hỗn loạn của hệ, tăng khi phân tử phân bố vào nhiều vi trạng thái hơn.

Hay nhầm khiMixed up whenKhi xét tính tự phát, học sinh chỉ nhìn ΔH < 0 mà quên ΔS cũng quyết định chiều hướng phản ứng.

nội năng (internal energy)internal energy

Khác nhau ở đâuHow they differEnthalpy bằng nội năng cộng tích áp suất và thể tích (H = U + PV). Nội năng chỉ bao gồm tổng động năng và thế năng của các phân tử trong hệ.

Hay nhầm khiMixed up whenKhi tính nhiệt phản ứng ở áp suất không đổi có sinh khí, học sinh dùng ΔU thay vì ΔH nên bỏ qua công giãn nở.

Cùng chủ đềSame topic

Nguồn tham khảoReferences

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 14, 24–25.