Entalpialaskuri

Laske systeemin entalpia sisäenergiasta, paineesta ja tilavuudesta kaavalla H = U + p·V.

Sisäenergia, paine ja tilavuus

Syötä systeemin sisäenergia jouleina, paine pascaleina ja tilavuus kuutiometreinä. Laskuri laskee entalpian kaavalla H = U + p·V.

Tulokset

  • Tulosta
  • Linkitä

    • Entalpialaskuri – systeemin entalpia H = U + p·V

    Entalpialaskurilla selvität systeemin entalpian, kun tiedät sen sisäenergian, paineen ja tilavuuden. Laskuri näyttää entalpian jouleina ja kilojouleina sekä erikseen paine-tilavuustermin. Se sopii termodynamiikan ja lämpöopin tehtäviin sekä kemiallisten reaktioiden energiatarkasteluihin.

    Mitä entalpia tarkoittaa?

    Entalpia on energiasuure, joka kuvaa systeemin sisältämää energiaa ottaen huomioon sekä sen sisäenergian että tilan, jonka se vie ympäristöltään tietyssä paineessa. Se on erityisen käyttökelpoinen vakiopaineessa tapahtuvissa muutoksissa, jotka ovat tavallisia esimerkiksi avoimissa astioissa ja ilmakehässä.

    Entalpian kaava

    Entalpia määritellään sisäenergian ja paine-tilavuustulon summana:

    H = U + p·V

    Tässä H on entalpia (J), U on sisäenergia (J), p on paine (Pa) ja V on tilavuus (m³). Termi p·V kuvaa työtä, joka tarvitaan systeemin tilan raivaamiseen vallitsevassa paineessa.

    Esimerkki: U = 1000 J, p = 101 325 Pa ja V = 0,01 m³. Entalpia on H = 1000 + 101 325 · 0,01 ≈ 2013 J.

    Vaiheittainen esimerkki

    Kaasusysteemin sisäenergia on 5000 J, paine 200 000 Pa ja tilavuus 0,02 m³. Lasketaan entalpia:

    Entalpia ja vakiopaineprosessit

    Vakiopaineessa systeemin vaihtama lämpö on yhtä suuri kuin entalpian muutos:

    Q_p = ΔH = ΔU + p·ΔV

    Tästä syystä entalpiaa käytetään kemiallisten reaktioiden ja faasimuutosten lämpövaikutusten kuvaamiseen. Eksotermisessä prosessissa ΔH on negatiivinen (lämpöä vapautuu) ja endotermisessä positiivinen (lämpöä sitoutuu).

    Entalpia ja sisäenergia

    Yleisiä virheitä

    Missä entalpiaa tarvitaan?

    Entalpia on termodynamiikan ja fysikaalisen kemian peruskäsite, joka kuuluu lukion fysiikan lämpöoppiin (FY3) ja kemian energialaskuihin. Sitä tarvitaan reaktiolämpöjen, höyrystymis- ja sulamislämpöjen sekä energiataseiden laskennassa. Entalpia yhdistää sisäenergian ja paine-tilavuustyön yhdeksi käteväksi suureeksi.

    Usein kysytyt kysymykset

    Mikä on entalpia?
    Entalpia H on termodynaaminen tilasuure, joka kuvaa systeemin kokonaisenergiaa paineen ja tilavuuden huomioiden. Se määritellään sisäenergian ja paine-tilavuustulon summana: H = U + p·V. Entalpia on erityisen hyödyllinen vakiopaineessa tapahtuvissa prosesseissa, kuten avoimissa astioissa tehtävissä reaktioissa.
    Miten entalpia lasketaan?
    Entalpia lasketaan kaavalla H = U + p·V, jossa U on sisäenergia (J), p paine (Pa) ja V tilavuus (m³). Termi p·V edustaa työtä, joka tarvitaan tilan raivaamiseen systeemille annetussa paineessa. SI-yksiköissä paine pascaleina kerrottuna tilavuudella kuutiometreinä antaa energian jouleina.
    Mitä eroa on entalpialla ja sisäenergialla?
    Sisäenergia U on systeemin molekyylien liike- ja potentiaalienergian summa. Entalpia H lisää tähän paine-tilavuustyön p·V. Vakiotilavuudessa lämpö liittyy sisäenergian muutokseen, kun taas vakiopaineessa lämpö liittyy entalpian muutokseen. Tästä syystä entalpiaa käytetään usein kemiallisissa reaktioissa.
    Miksi entalpian muutos on tärkeä?
    Vakiopaineessa systeemin vaihtama lämpö on yhtä suuri kuin entalpian muutos: Q = ΔH. Tämän vuoksi reaktioiden lämpövaikutukset ilmoitetaan entalpiamuutoksina. Negatiivinen ΔH tarkoittaa eksotermistä (lämpöä vapauttavaa) ja positiivinen endotermistä (lämpöä sitovaa) prosessia.
    Voiko entalpialle antaa absoluuttisen arvon?
    Käytännössä entalpian absoluuttista arvoa ei tunneta, vaan tarkastellaan entalpian muutoksia ΔH. Reaktioissa ja prosesseissa merkitsevää on alku- ja lopputilan entalpian erotus, ei itse entalpian numeroarvo. Tämä laskuri laskee entalpian annetuista U-, p- ja V-arvoista määritelmän mukaan.
    Oliko tästä laskurista apua?

    Kokeile näitä laskureita

    MassaprosenttilaskuriMassaprosentti molaarisuudeksiTasapainovakiolaskuriGibbsin energia -laskuriProsenttiyksikkölaskuriKaltevuusprosenttiPaino muilla planeetoillaTehopainosuhteen laskuri

    Linkitä tämä laskuri

    Kopioi koodi ja liitä se omalle sivustollesi.
    Kaikki Raha ja talousPalkka- ja verolaskuritSäästö- ja budjettilaskuritAsumiskustannuslaskuritLaina- ja korkolaskuritSijoitus- ja tuottolaskuritPankki- ja maksulaskuritYritystalouden laskurit
    Kaikki Aika ja päivämäärätNimipäivätPäivälaskuritKalenteri ja viikotJuhlat ja pyhätLomakalenteritAikavyöhykkeetAikajanat ja historia
    Kaikki Auto ja liikkuminenKustannukset ja polttoaineMatka ja aikaRahoitus
    Kaikki Koti ja rakentaminenRakennus ja remonttiEnergia ja sähköBudjetti ja kustannuksetKeittiö ja reseptitPiha ja puutarha
    Kaikki YksikkömuunnoksetPituus ja painoTilavuus ja keittiöLämpö ja energiaData ja teknologiaVaatteet ja kengät
    Kaikki Matematiikka ja tiedePeruslaskentaProsentit ja suhteetMurtoluvut ja desimaalitLukujonot ja peruslaskutaitoGeometria ja muodotFunktiot ja yhtälötDerivoinnit ja integraalitMatriisit ja lineaarialgebraTilastot ja todennäköisyysTrigonometria ja hyperboliset funktiotEdistyneet laskutLukujärjestelmät ja muunnoksetFysiikkaSähkö ja elektroniikkaKemiaTietotekniikka ja data
    Kaikki Arjen hyötytyökalutTeksti ja laskentaAjan ja työn laskuritSatunnaisuusHauskat ja sosiaaliset
    Kaikki Digi- ja koodityökalutKoodausmuuntimetData-formaatitHash-generaattoritLukujärjestelmätVäritKuvat ja tiedostot
    Kaikki Terveys ja kuntoiluPaino ja mittasuhteetRavinto ja energiaLiikunta ja sykeUni ja lepoRaskaus ja hedelmällisyysTestit ja hyvinvointi
    Kaikki Viihde ja vapaa-aikaPelit ja pisteetRakkaus ja horoskoopitLemmikitNimigeneraattorit ja testitAjanhallinta & tapahtumat

    Suositut laskurit

    ALV-laskuri Prosenttilaskuri Asuntolainalaskuri Yleinen lainalaskuri Nettopalkkalaskuri Painoindeksi BMI