Suiga o le Enthalpy ma le Enthalpy
Folasaga i le Enthalpy
O le enthalpy o se manatu taua tele o le thermodynamics i le kemisi ma le fisiki. O le upu enthalpy e sau mai le upu Eleni anamua o lona uiga "ia fa'avevela i totonu" (en o lona uiga "i totonu" ma le thalpein o lona uiga "ia fa'avevela"). O le manatu na fa'alauiloa muamua e le fisiki Holani o Heike Kamerlingh Onnes i le amataga o le 20 seneturi. I se fa'apu'upu'u, o le enthalpy o lo'o fa'amatalaina ai le aofa'i atoa o le malosi i totonu o se faiga e mafai ona faia galuega i le mamafa faifai pea.
I le fa'amatematika, o le enthalpy (H) e fa'aalia e pei o:
\[ H = U + PV \]
O fea
– \( H \) o le enthalpy,
– \( U \) o le malosiaga i totonu o le faiga,
– o le mamafa o le \( P \), ma
– \( V \) o le voluma.
O le enthalpy o se meatotino lautele, o lona uiga o lona taua e faʻalagolago i le aofaʻi o mea i totonu o le faiga. E matua taua tele i faiga faʻavevela ma tali faʻakemikolo aua o le suiga i le enthalpy e mafai ona faʻaaogaina e fuafua ai le aofaʻi o le malosi e faʻasaʻolotoina pe mitiia i se faiga.
O le Matafaioi a le Enthalpy i Tali Fa'akemikolo
I le taimi o se tali fa'akemikolo, e motusia ma toe fa'afouina sootaga fa'akemikolo i le va o atomu ma molela'au. O lenei faiga e aofia ai se suiga i le malosi e mafai ona fa'asa'olotoina pe mitiia e le faiga. O lenei malosi e masani ona fuaina i tulaga o le suiga i le enthalpy (\( \Delta H \)).
Afai e leaga le suiga o le enthalpy (\( \Delta H < 0 \)), o le tali atu e exothermic, o lona uiga e faʻasaʻolotoina le malosi i mea o loʻo siomia ai. O se faʻataʻitaʻiga masani o se tali atu exothermic o le mu, lea e tali atu ai le suauʻu ma le okesene e maua ai le vevela ma le malamalama.
I se isi itu, afai e lelei le suiga o le enthalpy (\( \Delta H > 0 \)), o le tali atu e endothermic, o lona uiga e mitiia le malosi mai le siosiomaga. O se faʻataʻitaʻiga o se tali atu endothermic o le photosynthesis, lea e mitiia ai e laʻau le malosi o le la e liua ai le carbon dioxide ma le vai i le glucose ma le oxygen.Fuafuaina o le Suiga o le Enthalpy
Mo le fuafuaina o le suiga o le enthalpy i se tali fa'akemikolo, e masani ona tatou fa'aogaina fa'amaumauga calorimetric po'o le tulafono a Hess. O le suiga masani o le enthalpy (\( \Delta H^\circ \)) o le suiga o le enthalpy o se tali e tupu i le mamafa o le 1 atm ma se vevela fa'apitoa (e masani lava 25°C po'o le 298 K).
Fa'amaumauga o le Kalorimetry
O le calorimetry o se metotia fa'ata'ita'i e fa'aaogaina e fua ai le tele o le vevela e a'afia i se tali fa'akemikolo. O le meafaigaluega e fa'aaogaina i lenei fa'ata'ita'iga e ta'ua o le calorimeter. Fa'aaoga le calorimeter, e mafai ona tatou fuaina le suiga o le vevela e tupu i le taimi o se tali, lea e mafai ona liua i se suiga i le enthalpy.
Tulafono a Hess
O le Tulafono a Hess e faʻapea mai o le suiga atoa o le enthalpy o se tali faʻakemikolo e tutoʻatasi mai le auala e ui ai, ae e faʻalagolago lava i tulaga muamua ma tulaga mulimuli. O lona uiga e mafai ona tatou faʻaaogaina faʻamatalaga ua iloa mai laʻasaga eseese o se tali e fuafua ai le suiga atoa o le enthalpy. Mo se faʻataʻitaʻiga, afai e mafai ona vaevaeina se tali i ni laʻasaga laiti se tele ma suiga o le enthalpy ua iloa, e mafai ona tatou faʻaopoopoina enthalpies o laʻasaga taʻitasi e suʻe ai le suiga atoa o le enthalpy.
E mafai ona fa'aalia le tulafono a Hess i se fua fa'atatau faigofie:
\[ \Delta H_{\text{total}} = \sum \Delta H_{\text{reaction}} \]
Fa'aaogāga o le Enthalpy i le Alamanuia
O manatu o le enthalpy ma suiga o le enthalpy e taua tele i le tele o alamanuia, aemaise lava i latou e fesoʻotaʻi ma le malosi ma vailaʻau. O nisi o faʻaoga taua e aofia ai:
Alamanuia o le Malosiaga
I le pisinisi o le gaosiga o le malosiaga, pe o penisini, malosiaga faaniukilia, po o le malosiaga faafouina, o le lelei o le faiga e faalagolago tele i le enthalpy. Mo se faataitaiga, i totonu o se fale gaosi eletise ausa, o le lelei o le thermodynamic e fuafua e le eseesega o le enthalpy i le va o le mea e ulufale mai ai (e masani lava o le vai vai) ma le mea e alu ese mai ai (ausa vevela tele). O le faaleleia atili o lenei suiga o le enthalpy e mafai ona faaleleia atili ai le lelei atoa o le malosiaga.
Alamanuia Kimia
I le alamanuia o vailaʻau, o le malamalama i suiga o le enthalpy e taua tele mo le mamanuina o faiga lelei ma le puleaina o tali faʻa-exothermic poʻo le endothermic. Mo se faʻataʻitaʻiga, i le gaosiga o le ammonia e ala i le faiga o Haber, e faʻaaogaina suiga o le enthalpy e vavalo ma pulea ai tulaga o tali e ausia ai le maualuga o le fua.
Alamanuia o Mea'ai ma Faletalavai
I pisinisi o mea'ai ma vaila'au, e fa'aaogaina suiga o le enthalpy e mamanuina ma fa'aleleia atili ai faiga e pei o le pasteurization, sterilization, ma le fa'amagoina. O nei faiga e masani ona mana'omia ai le pulea lelei o le vevela ina ia mautinoa le saogalemu ma le lelei o oloa, o lea e taua tele ai se malamalama lelei i suiga o le enthalpy.
Su'esu'ega o le Tulaga: Suiga o le Enthalpy i le Fa'agasologa o Haber
O le faiga o Haber o se faʻataʻitaʻiga sili lea o le faʻaaogaina o suiga o le enthalpy i le alamanuia o vailaʻau. O lenei faiga e faʻaaogaina e gaosia ai le ammonia (\( NH_3 \)) mai le nitrogen (\( N_2 \)) ma le hydrogen (\( H_2 \)).
O tali fa'akemikolo e tutupu o:
\[ N_2 (g) + 3 H_2 (g) \rightarrow 2 NH_3 (g) \]
O lenei tali e exothermic ma se suiga masani o le enthalpy e tusa ma le \( \Delta H = -92.4 \, \text{kJ/mol} \). I le iloaina o lenei tali e faʻasaʻolotoina ai le malosi, e mafai e inisinia kemikolo ona mamanuina le reactor e faʻatonutonu ai le vevela e faʻasaʻolotoina ma faʻateleina le aofaʻi o le ammonia.
I'uga
O suiga o le enthalpy ma le enthalpy o ni manatu autū ia i le thermodynamics ma le kemisi e fesoasoani ia i tatou e malamalama ma pulea ai le malosi i totonu o se faiga. Mai ni tali faigofie o vailaʻau i ni faiga faigata tau alamanuia, e taua tele le sao o suiga o le enthalpy i le faʻaleleia atili ma le aoga o le malosi. I le malamalama ma le faʻaaogaina o nei manatu, e mafai ona tatou mamanuina ni faiga e sili atu ona lelei, sili atu ona lelei, ma sili atu ona lelei mo le siosiomaga i le tele o alamanuia.
