エンタルピー()とは、熱力学における示量性状態量のひとつである。熱含量()とも。エンタルピーはエネルギーの次元をもち、物質の発熱・吸熱挙動にかかわる状態量である。等圧条件下にある系が発熱して外部に熱を出すとエンタルピーが下がり、吸熱して外部より熱を受け取るとエンタルピーが上がる。名称が似ているエントロピー()とは全く異なる物理量である。内部エネルギーを 、圧力を 、体積を として、エンタルピーはで定義される。エンタルピーはエントロピー 、圧力 、物質量 を変数とする関数 と見たときに完全な熱力学関数となる。このとき、定義式は内部エネルギー の に関するルジャンドル変換と見ることが出来る。エンタルピー の各変数による偏微分はで与えられる。ここで は熱力学温度、 は成分 の化学ポテンシャルである。従って、エンタルピー の全微分はとなる。外圧 の環境にある系が、ある平衡状態から別の平衡状態へ変化する過程を考える。系の体積変化に伴う仕事以外の仕事がないとき、すなわち非膨張仕事がないときには、系が外部に為す仕事はであり、系が外部から受け取る熱 はエネルギー保存則からとなる。等圧条件下では変化の前後で なので、エンタルピーの定義からとなる。従ってが成り立つ。つまり、非膨張仕事がない等圧過程においては、系に与えた熱 が系のエンタルピーの変化と等しくなっている。温度 の環境にある系内での化学反応において、系から外部に放出された熱は反応熱 に等しい。系から外部に放出された熱は、系が外部から吸収する熱と符号が逆になるからが成り立つ。つまり、熱浴の温度と外圧が一定の化学反応においては、非膨張仕事がなければエンタルピー変化と反応熱は符号が逆で大きさが等しい。完全な熱力学関数としてのエンタルピーの変数はエントロピー 、圧力 、物質量 であるが、実用上はエントロピー に変えて熱力学温度 を変数として表されることが多い。閉鎖系で物質量の変化を考えない場合には、エンタルピー の温度による偏微分はとして等圧熱容量で与えられる。一方、エンタルピー の圧力による偏微分はとして、体積を温度と圧力で表した状態方程式によって表される。この関係式は熱力学的状態方程式と呼ばれる。熱膨張係数 で表せばとなる。低圧領域において実在気体の状態方程式をビリアル展開の形で書くと、エンタルピーの圧力による偏微分はとなる。従って、低圧領域においてエンタルピーはで表わされる。ここでである。
出典:wikipedia
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