انتالپی (آنتالپی)

همه کم و بيش درکی شهودی از مفاهمیم گرما ، فشار و حتی انرژی درونی داريم اما به نظر می رسد در خصوص مفهوم فيزيکی آنتالپی اين گونه نباشد! برای نزديک شدن به اين درک ، قانون اول ترموديناميک را در نظر بگیرید. همان طور که می دانيم اين قانون  در واقع بيانی است از قانون پايستگی انرژی و با اين توضيح اضافی که گرما نيز صورتی از انرژی است. اين قانون را به طور کمی به صورت dQ=dU+dW بيان می کنند که در آن d معرف تفاضل يا اختلاف است. همچنين کميت های W,U,Q به ترتيب گرما ، انرژی درونی و کار را نشان می دهند. هر گاه در فشار ثابت حجم دستگاهی به مقدار کوچکی تغيير کند، دستگاه به اندازه ی dW=PdV روی محيط کار انجام می دهد و يا بر عکس از طرف محيط روی دستگاه کار انجام می شود. حال فرض کنيد در يک فرايند هم فشار انرژی درونی و حجم دستگاهی تغيير کند. در اين صورت به کمک قانون اول ترموديناميک و رابطه ی کار در فرايند هم فشار به سادگی به رابطه ی (dQ=d(U+PV می رسيم که کميت داخل پرانتز يعنی U+PV را با H نشان می دهند و آن را آنتالپی می نامند. در اين صورت داريم dQ=dH . بنابراين ، هرگاه  فرايندی هم فشار بر روی دستگاهی انجام شود گرمای داده شده يا گرفته شده از دستگاه با تغيير انتالپی آن برابر است. از همين رو آنتالپی را محتوای گرمايی دستگاه نيز می نامند! از آنجا که در شيمی و مهندسی بيشتر فرايندها در فشار ثابت انجام می شود مفهوم آنتالپی کاربرد زيادی دارد.

تعریف آنتالپی

آنتالپی سیستم، تابعی ترمودینامیکی است که با مجموع انرژی درونی سیستم و حاصلضرب حجم در فشار آن (در فشار ثلبت) در محیط سیستم، هم ارز است. به عبارت دیگر گرمای جذب شده بوسیله واکنشی که در فشار ثابت انجام می‌گیرد، برابر با تغییر آنتالپی سیستم است. آنتالپی، همانند انرژی داخلی، تابعی از حالت سیستم و مستقل از راهی است که به آن حالت می‌رسد.