게시판 > 질답게시판 > 온도 압력 별 엔탈피 구하기

Stefano

08-08-06 01:48

(0) 어느 물질의 엔탈피 (내부에너지+외부에너지)의 절대값은 알수가 없습니다. 일반적으로 언급하고 있는 엔탈피는 어느 기준온도에서의 엔탈피를 0으로 가정하고 상대적인 값을 나타낼 뿐입니다.

(1) 80도씨 3bar의 35% KOH의 엔탈피
0도의 물과 0도의 KOH 고체의 엔탈피를 0으로 두고 <80도씨 3bar의 35% KOH의 엔탈피>를 구하려면 다음과 같은 방법으로 구하면 됩니다.

용액 기준량=100 g
i) 0도의 물과 0도의 KOHsolid를 섞기전 각각의 엔탈피는 (0, 0)
ii) 0도의 물과 0도의 KOH를 섞었을 때 방출하는 열량(이를 Heat of Solution)이라고 합니다.) ΔH1 (<0)
iii)0도의 35w% KOH Solution 100g을 80도로 가열할 때 엔탈피 증가
ΔH2 = m*Cp*(Δ t)=100 g * (용액의 비열 cal/g/℃) * (80-0) kcal/h

80도씨 3bar의 35% KOH의 엔탈피 = ΔH1 + ΔH2

ΔH1 값은 용해열이 용액이 밖으로 방출하는 발열반응이기 때문에 음수값이 되고 ΔH2는 용액에 열을 가하는 것이므로 양수값이 된다는 것에 유의하세요.

(2) 용해열과 비열... 핸드북에서 찾아보도록 하세요.

김진형

08-08-06 17:26

우선 스테파노님의 노고와 지식에
감복하고 있습니다. 열역학 정말 오랫만에 정독하고 있으며 내부에너지와
외부에너지 절대값은 알수 없다는 사실을 이제야 알았네요. 도움이
많이 되었습니다.

Stefano

08-08-06 21:32

(1) 엔탈피의 열역학적 정의는

H= E + PV ...(1)
로 나타내는데 E(내부에너지)의 절대값을 모르는 것이지 PV(외부에너지)를 모르는 것은 아닙니다. 둘 다 모르는 것은 아닙니다.

(2) PV는 물질이 외부의 압력과 평형을 이루고 있는 압력 P와 그 물질이 차지하고 있는 부피V와의 곱으로 구할 수 있습니다.

어느 물질의 외부에서 압력 P가 걸려있는 경우 공간 V를 차지하고 있으면
공간을 차지하고 있는 외부에너지는 압력*부피(=P*V)로 구할 수 있습니다.
(압력)*(부피)=(공간을 차지하고 있는 에너지) ...............(2)

고체나 액체의 경우 온도를 가열해도 부피가 크게 늘어나지 않는 경우 외부에너지 변화는 무시할 만 할 경우도 있지만 기체의 경우에는 가열하면 물질의 온도가 올라가고(내부에너지), 나머지는 (P*V)값의 증가로 나타납니다.

(3) 온도를 올리려면 얼마만큼의 에너지가 필요한가

ΔQ = ΔH = Δ(E + PV) = ΔE + ΔPV = CvΔT + Δ(RT) = (Cv+R)ΔT = Cp ΔT ..........(3)
=(정압비열)*(승온온도)

여기서 Cv값은 정용비열이고 Cp는 정압비열입니다. 정용비열은 물질 일정량을 부피변화없이 1도 온도를 올리는데 소요되는 열량이며, 정압비열은 일정압력이 유지되는 조건의 범위내에서 부피변화를 허용하고 1도 올리는데 필요한 열량입니다. (PV = RT를 적용했기 때문에 이상기체에서는 Cp = Cv+ R과 같습니다. R은 이상기체상수)