Spieghiamo cos'è l'entalpia, i tipi che esistono secondo i fenomeni chimici e fisici e la sua differenza con l'entropia.
Cos'è l'entalpia?
L'entalpia è la quantità di Energia che un sistema termodinamico scambia con il suo ambiente in condizioni di pressione costante, cioè la quantità di energia che il sistema assorbe o rilascia al suo ambiente in processi in cui la pressione non cambia. Infisico sìchimica, questa grandezza è solitamente rappresentata dalla lettera H e si misura in joule (J).
Tenendo conto che ogni oggetto può essere inteso come un sistema termodinamico, l'entalpia si riferisce alla quantità di calore che si mette in gioco in condizioni diPressione costante, a seconda che il sistema riceva o fornisca alimentazione.
In base a ciò, qualsiasi processo o trasformazione può essere classificato in due tipi:
- Endotermico. Quelli che consumano calore o energia dalambiente.
- Esotermico. Quelli che rilasciano calore o energia nell'ambiente.
A seconda del tipo di materia che interviene nell'impianto (ad esempio sostanze chimiche in a reazione), il grado di entalpia sarà diverso.
Il fisico olandese Heike Kamerlingh Onnes, scopritore della superconduttività e vincitore del premio Nobel per la fisica nel 1913, fu il primo ad usare questo termine.
Tipi di entalpia
I diversi tipi di entalpia possono essere classificati in base a:
- Entalpia nei fenomeni chimici:
- Entalpia di formazione. È la quantità di energia necessaria per formare a Talpa di una composto dai suoi elementi costitutivi in condizioni di pressione e temperatura standard, ovvero 1 atmosfera e 25º C.
- Entalpia di decomposizione. Al contrario, è la quantità di energia assorbita o rilasciata quando una sostanza complessa diventa sostanze più semplici.
- Entalpia di combustione. È l'energia rilasciata o assorbita bruciando 1 mole di sostanza, sempre in presenza di ossigeno gassoso.
- Entalpia di neutralizzazione. Implica l'energia rilasciata o assorbita ogni volta che a soluzione acida e una basica si mescolano, cioè quando basi e acidi si neutralizzano a vicenda.
- Entalpia nei fenomeni fisici:
- Entalpia di cambiamento di fase. Implica l'assorbimento o il rilascio di energia quando 1 mole di sostanza passa da a Stato di aggregazione ad un altro, cioè dagas asolido o aliquido, eccetera. Si suddivide in: entalpia di vaporizzazione, entalpia di solidificazione ed entalpia di fusione.
- Entalpia di dissoluzione. È la corretta miscelazione di a soluto e un solvente, comprensibile in due fasi: reticolare (assorbe energia) e idratazione (rilascia energia).
Va notato che tutti i processi descritti sono a pressione costante.
Entalpia ed entropia
I concetti di entalpia ed entropia (che è il grado o tendenza di disordine dei sistemi) sono legati dal Secondo Principio della Termodinamica, il quale afferma che ogni sistema in equilibrio è nel suo punto di massima entropia.
Questo principio si traduce nel Principio di Entalpia Minima, che dice che nessun equilibrio può essere raggiunto finché lo scambio di energia con il sistema è abbondante o supera certi limiti; l'equilibrio deve essere lo stato di più basso scambio possibile, cioè della più bassa entalpia registrabile.
Ciò significa che entropia ed entalpia sono inversamente proporzionali: al punto di massima entropia, l'entalpia sarà minima e viceversa.