エンタルピー｜内部エネルギーと圧力エネルギーの和

エンタルピー

エンタルピーとは内部エネルギーと圧力が持つエネルギーの和である。両者とも状態量のため、エンタルピーも状態量である。

内部エネルギーは、いろいろな運動をしている気体分子の運動エネルギーのことで、その物体内に保有しているエネルギーである。

エンタルピーHは、内部エネルギーUに物体の圧力P、容積Vの績を加えたものである。圧力と容積の績が持つエネルギーを仕事として考えることができる。

単位質量あたりのエンタルピーで示す。

エンタルピーの微分形で表すと、エンタルピーの増加とは、「内部エネルギーの増加」と「外部への仕事」と「内部の圧力の増加」の合計であることがわかる。

熱力学第一法則の式に代入して表す。

圧力が一定の定圧変化では、dP=0なので、この式は dQ = dHとなる。定圧比熱Cpの定義から、次式で表されるが、この式からエンタルピーは圧力一定の場合には、温度を増加させるのに必要な熱量を表していることがわかる。