为什么焓是一个广泛的财产? +示例

为什么焓是一个广泛的财产? +示例
Anonim

首先,广泛的属性取决于存在的材料量。例如,质量是一种广泛的属性,因为如果你将材料的数量增加一倍,那么质量就会增加一倍。密集属性是指不依赖于存在的材料量的属性。强烈性质的例子是温度 #T# 和压力 P |.

焓是热含量的量度,因此任何物质的质量越大,它在任何特定温度和压力下可以保持的热量越大。

从技术上讲,焓定义为恒定压力下从绝对零度到感兴趣温度的热容量的积分,包括任何相变。例如,

#DeltaH = int_(T_(0K))^(T_“目标”)C_PdT#

#= int_(T_(0K))^(T_“fus”)C_PdT + DeltaH_“fus”+ int_(T_“fus”)^(T_“vap”)C_PdT + DeltaH_“vap”+ int_(T_“vap” )^(T_“目标”)C_PdT#

如果我们假设感兴趣的温度高于沸点。然后,我们经历 #T_(0K) - > T_“fus” - > T_“vap” - > T_“目标”#.

如果两个样品在相同的温度和压力下相同,除了样品B的质量是样品A的两倍,那么样品B的焓是样品A的两倍。

这就是为什么焓值通常被引用为J / mol或kJ / mol。如果将引用值乘以物质的摩尔数,则得到J或kJ的焓。

回答:

根据定义,焓(J的单位)是一个广泛的属性,因为它与手头系统中的组分数量成比例。然而,当以kJ / mol或kJ / kg引用时,它也是强烈的性质。

说明:

焓, #H#,被定义为

#H = U + pV#

#U =“内部能量”#

#p值= “压力” #

#V = “音量” #

但是,我们无法直接测量系统的总焓,因此我们只能测量焓的变化。

焓的变化是在特定反应/过程中在恒定压力下放出或吸收的热量。

现在给出了恒定压力下焓的这种变化

#ΔH=ΔU+pΔV#

焓变的SI单位是焦耳(J),它取决于系统中有多少组件。您拥有的物质越多,给定变化吸收或释放的热量就越多。例如,蒸发100克水需要的能量是50克水的相同工艺量的两倍。这使得焓成为广泛的财产。

但是,焓值表通常用摩尔焓(kJ / mol)和比焓(kJ / kg)表示。这些是强化性质,因为它们已经考虑了组分的量(1摩尔或1千克)。

存在几种不同类型的焓变化,例如相变,反应焓等。它们可以以kJ或kJ / mol给出。哪一个决定它是一个密集的还是广泛的财产。

这是我的一个例子和类比的理由。请注意,我们使用的是kJ而不是J,因为这是常用的。

在298K蒸发1摩尔水

#ΔH= 44“kJ”#

要么

#ΔH_“vap”(H_2O)= 44“kJ / mol”#

这两个量与表达式相关

#ΔH_“vap”(H_2O)=(ΔH)/ n#

焓变(#ΔH#)是广泛的,而汽化的摩尔焓(#ΔH_ “VAP”(H2O)#)是密集的。

现在让我们来看看密度,这是一个密集的属性。以下两个方程式具有可比性

# “密度”= “质量”/ “体积” #

#ΔH_“vap”(H_2O)=(ΔH)/ n#

一定量(n)的焓变化以kJ给出

#ΔH=ΔH_“vap”(H_2O)* n#

就像给定体积的物质中的质量一样

# “质量”= “密度” * “体积” #

所以你看

# “密度” - =ΔH_ “VAP”(H2O)#

# “质量” - =ΔH#

#“密度”##ΔH_ “VAP”(H2O)# 是密集的,而 # “质量” ##ΔH# 很广泛。