چه فرمولی تغییر در آنتالپی انرژی یک سیستم را توصیف می کند. آنتالپی چیست؟ پتانسیل های ترمودینامیکی انرژی آزاد گیبس و هلمهولتز

فشار اتمسفر معمولاً نقش فشار ثابت را بازی می کند. آنتالپی، مانند انرژی درونی، تابعی از حالت است. مبنای معادله آنتالپی است. آنتالپی مجموع ضرب در حجم سیستم و برابر است با: H = U + pV، که در آن p فشار در سیستم، V حجم سیستم است که در بالا برای محاسبه آنتالپی استفاده می شود هر سه کمیت داده می شود: فشار، حجم و انرژی داخلی. با این حال، آنتالپی همیشه به این روش محاسبه نمی شود. علاوه بر آن، چندین روش دیگر برای محاسبه آنتالپی وجود دارد.

با دانستن انرژی آزاد و آنتروپی، می توانیم محاسبه کنیم آنتالپی. انرژی آزاد یا انرژی گیبس بخشی از آنتالپی سیستم است که به کار تبدیل می شود و برابر است با تفاوت بین آنتالپی و دما ضرب در آنتروپی: ΔG = ΔH-TΔS (ΔH, ΔG, ΔS - افزایش مقادیر) آنتروپی در این فرمول یک اختلال اندازه گیری ذرات سیستم است. با افزایش دما و فشار T افزایش می یابد. در ΔG<0 процесс идет самопроизвольно, при ΔG>0 - کار نمی کند.

علاوه بر این، آنتالپی نیز از معادله شیمیایی محاسبه می شود. اگر معادله واکنش شیمیایی به شکل A+B=C داده شود، آنگاه آنتالپیرا می توان با فرمول تعیین کرد: dH = dU + ΔnRT، که در آن Δn = nk-nн (nk و nн تعداد مول های محصولات واکنش و مواد اولیه هستند) در یک فرآیند همسان، آنتروپی برابر است با تغییر گرما در سیستم: dq = dH در فشار ثابت، آنتالپی برابر است با: H=∫CpdT در حالتی که آنتالپی و آنتروپی یکدیگر را متعادل کنند، افزایش آنتالپی برابر است با حاصل ضرب افزایش دما و آنتروپی: ΔH=TΔS.

منابع:

• نحوه محاسبه تغییر آنتروپی در یک واکنش

به تعداد حرارتدریافت یا داده شده توسط یک ماده، باید جرم آن و همچنین تغییر دما را پیدا کرد. با استفاده از جدول ظرفیت های گرمایی ویژه، این مقدار را برای یک ماده معین پیدا کنید و سپس مقدار گرما را با استفاده از فرمول محاسبه کنید. با دانستن جرم و گرمای ویژه احتراق می توانید میزان گرمای آزاد شده در حین احتراق سوخت را تعیین کنید. در مورد ذوب و تبخیر نیز وضعیت به همین صورت است.

شما نیاز خواهید داشت

• برای تعیین مقدار گرما، گرماسنج، دماسنج، ترازو، جداول خواص حرارتی مواد را بگیرید.

دستورالعمل ها

محاسبه مقدار داده شده یا دریافت شده توسط بدن، وزن بدن را بر حسب کیلوگرم اندازه گیری کنید، سپس دما را اندازه گیری کنید و آن را گرم کنید، تا حد امکان تماس با محیط خارجی را محدود کنید و دوباره دما را اندازه گیری کنید. برای این کار از یک ظرف عایق حرارتی (کالری متر) استفاده کنید. در عمل، این کار را می توان به این ترتیب انجام داد: هر جسمی را در دمای اتاق بگیرید، این مقدار اولیه آن خواهد بود. سپس آب داغ را داخل کالریمتر بریزید و بدن را در آنجا غوطه ور کنید. بعد از مدتی (نه بلافاصله، بدن باید گرم شود)، دمای آب را اندازه بگیرید، با دمای بدن برابر می شود. در جدول ظرفیت گرمایی ویژه، این مقدار را برای ماده ای که بدنه مورد مطالعه از آن ساخته شده است، بیابید. سپس مقدار گرما حاصل ضرب ظرفیت گرمایی ویژه و جرم بدن و دمای آن خواهد بود (Q=c m (t2-t1)). نتیجه بر حسب ژول به دست خواهد آمد. دما را می توان بر حسب درجه سانتیگراد بیان کرد. اگر مقدار گرما مثبت شود، بدن گرم می شود، اگر سرد شود.

محاسبه مقدار حرارت در هنگام احتراق سوخت. جرم سوختی که می سوزد را اندازه گیری کنید. اگر مایع است، حجم آن را اندازه بگیرید و در چگالی که در جدول مخصوص گرفته شده ضرب کنید. سپس در جدول مرجع گرمای ویژه احتراق این سوخت را پیدا کرده و در جرم آن ضرب کنید. نتیجه مقدار گرمای آزاد شده در طی احتراق سوخت خواهد بود.

محاسبه مقدار گرما در حین ذوب و تبخیر جرم جسم ذوب و ظرفیت گرمایی ویژه ذوب یک ماده معین را از جدول مخصوص اندازه گیری کنید. این مقادیر را ضرب کنید و مقدار جذب شده توسط بدن را در حین ذوب بدست آورید. همان مقدار گرما از بدن در هنگام تبلور آزاد می شود.
برای اندازه گیری مقدار گرمای جذب شده توسط یک مایع، جرم آن و همچنین گرمای ویژه تبخیر را بیابید. حاصلضرب این مقادیر مقدار گرمای جذب شده توسط مایع معین را در طول تبخیر نشان می دهد. در هنگام تراکم، دقیقاً همان مقدار گرمایی آزاد می شود که در طول تبخیر جذب شده است.

ویدیو در مورد موضوع

حرارتی اثریک سیستم ترمودینامیکی به دلیل وقوع یک واکنش شیمیایی در آن ظاهر می شود، اما یکی از ویژگی های آن نیست. این مقدار فقط در صورت رعایت شرایط خاص قابل تعیین است.

دستورالعمل ها

مفهوم a حرارتی ارتباط نزدیکی با مفهوم آنتالپی یک سیستم ترمودینامیکی دارد. این انرژی حرارتی است که با رسیدن به دما و فشار معینی می تواند به گرما تبدیل شود. این مقدار وضعیت تعادل سیستم را مشخص می کند.

در طی واکنش های شیمیایی، گرما جذب شده یا در محیط آزاد می شود. این تبادل حرارتی بین یک واکنش شیمیایی و محیط اطراف آن آنتالپی یا H نامیده می‌شود. با این حال، آنتالپی را نمی‌توان مستقیماً اندازه‌گیری کرد، بنابراین محاسبه تغییر دمای محیط (که با ∆H مشخص می‌شود) معمول است. ∆H نشان می دهد که در طی یک واکنش شیمیایی، گرما در محیط آزاد می شود (واکنش گرمازا) یا گرما جذب می شود (واکنش گرماگیر). آنتالپی به صورت زیر محاسبه می شود: ∆H = m x s x ∆T، که در آن m جرم واکنش دهنده ها، s ظرفیت گرمایی محصول واکنش، ∆T تغییر دما در نتیجه واکنش است.

مراحل

حل مشکلات آنتالپی

واکنش دهنده ها و محصولات واکنش را شناسایی کنید.هر واکنش شیمیایی دارای واکنش دهنده ها و محصولات واکنش است. محصول واکنش ایجاد شده استدر نتیجه برهمکنش معرف ها. به عبارت دیگر، واکنش دهنده ها مواد تشکیل دهنده دستور هستند و محصول واکنش ظرف تمام شده است. برای یافتن ∆H یک واکنش، باید واکنش دهنده ها و محصولات واکنش را بشناسید.

• به عنوان مثال، لازم است آنتالپی واکنش تشکیل آب از هیدروژن و اکسیژن را پیدا کنیم: 2H 2 (هیدروژن) + O 2 (اکسیژن) → 2H 2 O (آب). در این واکنش H 2و O2- معرفها، و H2O- محصول واکنش

1. جرم کل معرف ها را تعیین کنید.بعد، شما باید جرم واکنش دهنده ها را محاسبه کنید. اگر نمی توانید آنها را وزن کنید، وزن مولکولی را محاسبه کنید تا وزن واقعی را پیدا کنید. وزن مولکولی ثابتی است که در جدول تناوبی یا سایر جداول مولکول ها و ترکیبات یافت می شود. جرم هر واکنش دهنده را در تعداد مول ضرب کنید.

   • در مثال ما، واکنش دهنده های هیدروژن و اکسیژن به ترتیب دارای وزن مولکولی 2 گرم و 32 گرم هستند. از آنجایی که از 2 مول هیدروژن (ضریب در واکنش شیمیایی قبل از هیدروژن H2) و 1 مول اکسیژن (بدون ضریب قبل از O2 به معنای 1 مول) استفاده می کنیم، جرم کل واکنش دهنده ها به صورت زیر محاسبه می شود:
     2 × (2 گرم) + 1 × (32 گرم) = 4 گرم + 32 گرم = 36 گرم

2. ظرفیت گرمایی محصول را تعیین کنید.سپس ظرفیت گرمایی محصول واکنش را تعیین کنید. هر مولکول ظرفیت گرمایی مشخصی دارد که ثابت است. این ثابت را در جداول کتاب شیمی خود پیدا کنید. چندین واحد ظرفیت حرارتی وجود دارد. در محاسبات خود از J/g°C استفاده خواهیم کرد.

   • توجه داشته باشید که اگر چندین محصول واکنش دارید، باید ظرفیت گرمایی هر یک را محاسبه کنید و سپس آنها را جمع کنید تا آنتالپی کل واکنش را بدست آورید.
   • در مثال ما، محصول واکنش آب است که ظرفیت گرمایی دارد 4.2 J/g°C.

3. تغییر دما را پیدا کنید.اکنون ∆T - اختلاف دما قبل و بعد از واکنش را خواهیم یافت. از دمای اولیه (T1) دمای نهایی (T2) را کم کنید. مقیاس کلوین (K) اغلب در مسائل شیمی استفاده می شود (اگرچه مقیاس سانتیگراد (درجه سانتیگراد) همان نتیجه را خواهد داشت).

   • در مثال ما، فرض می کنیم که دمای اولیه واکنش 185 کلوین بوده و بعد از واکنش به 95 K تبدیل شده است، یعنی ΔT به صورت زیر محاسبه می شود:
     ∆T = T2 – T1 = 95 K - 185 K = -90 K

4. آنتالپی را با استفاده از فرمول ∆H = بیابید مترایکس س x ∆T.اگر m جرم واکنش دهنده ها، s ظرفیت گرمایی محصول واکنش و ∆T تغییر دما باشد، آنتالپی واکنش را می توان محاسبه کرد. مقادیر را با فرمول ∆H = جایگزین کنید مترایکس س x ∆T و آنتالپی را بدست آورید. نتیجه با ژول (J) محاسبه می شود.

   • در مثال ما، آنتالپی به صورت زیر محاسبه می شود:
     ∆H = (36 گرم) × (4.2 JK - 1 گرم - 1) × (-90 K) = -13608 ج

5. تعیین کنید که آیا انرژی در طی واکنش مورد نظر آزاد می شود یا جذب می شود.یکی از متداول ترین دلایل برای محاسبه ΔH در عمل این است که بفهمیم آیا یک واکنش گرمازا (با آزاد شدن گرما و کاهش انرژی خود) یا گرماگیر (جذب گرما از محیط و افزایش انرژی خود) خواهد بود. اگر مقدار ∆H مثبت باشد، واکنش گرماگیر است. اگر منفی باشد، واکنش گرمازا است. هر چه قدر مطلق ΔH بیشتر باشد، انرژی بیشتری آزاد یا جذب می شود. اگر قصد انجام یک آزمایش عملی را دارید مراقب باشید: در طی واکنش هایی با مقادیر آنتالپی بالا، آزاد شدن زیادی انرژی ممکن است رخ دهد و اگر به سرعت رخ دهد، می تواند منجر به انفجار شود.

   • در مثال ما، نتیجه نهایی -13608 J بود. جلوی مقدار آنتالپی علامت منفی وجود دارد، به این معنی که واکنش گرمازا. گازهای داغ (به شکل بخار) H 2 و O 2 باید مقداری گرما آزاد کنند تا یک مولکول آب تشکیل شود، یعنی واکنش برای تشکیل H 2 O گرمازا است.

   تخمین آنتالپی

   1. محاسبه انرژی های پیوند برای تخمین آنتالپی.تقریباً تمام واکنش های شیمیایی منجر به شکستن برخی پیوندها و تشکیل برخی دیگر می شود. انرژی در نتیجه واکنش از هیچ جا ظاهر نمی شود و از بین نمی رود: این انرژی است که برای شکستن یا تشکیل این پیوندها لازم است. بنابراین، تغییر آنتالپی کل واکنش را می توان با جمع کردن انرژی این پیوندها کاملاً دقیق تخمین زد.

      از آنتالپی تشکیل برای تخمین آنتالپی استفاده کنید.آنتالپی تشکیل به فرد اجازه می دهد که ΔH را با محاسبه واکنش های تشکیل واکنش دهنده ها و محصولات محاسبه کند. اگر آنتالپی تشکیل محصولات واکنش و واکنش دهنده ها مشخص باشد، می توانید آنتالپی را به عنوان یک کل با اضافه کردن تخمین بزنید، همانطور که در مورد انرژی که در بالا بحث شد.

   2. علائم جلوی مقادیر آنتالپی را فراموش نکنید.هنگام محاسبه آنتالپی تشکیل، فرمول تعیین آنتالپی واکنش محصول را بر می گردانید و علامت آنتالپی باید تغییر کند. به عبارت دیگر، اگر فرمول را برعکس کنید، علامت آنتالپی باید برعکس تغییر کند.

      • در مثال، توجه داشته باشید که واکنش تشکیل برای محصول C 2 H 5 OH برعکس نوشته شده است. C 2 H 5 OH → 2C + 3H 2 + 0.5O 2 یعنی C 2 H 5 OH تجزیه می شود و سنتز نمی شود. بنابراین، علامت آنتالپی در چنین واکنشی مثبت است، kJ/mol 228، اگرچه آنتالپی تشکیل C 2 H 5 OH 228- کیلوژول بر مول است.

   مشاهده آنتالپی در طول آزمایش

   1. یک ظرف تمیز بردارید و داخل آن آب بریزید.دیدن اصول آنتالپی در عمل دشوار نیست - فقط یک آزمایش ساده انجام دهید. مهم است که نتیجه آزمایش تحت تأثیر آلاینده های خارجی قرار نگیرد، بنابراین ظرف باید شسته و استریل شود. دانشمندان از ظروف سربسته مخصوصی به نام کالریمتر برای اندازه گیری آنتالپی استفاده می کنند، اما یک فنجان شیشه ای یا فلاسک به خوبی انجام می دهد. ظرف را با آب لوله کشی تمیز در دمای اتاق پر کنید. توصیه می شود آزمایش را در یک اتاق خنک انجام دهید.

      • برای آزمایش، توصیه می شود از یک ظرف کوچک استفاده کنید. ما به بررسی آنتالپی واکنش آب با Alka-Seltzer خواهیم پرداخت، بنابراین هرچه آب کمتری مصرف شود، تغییر دما آشکارتر خواهد بود.

آنتالپی تشکیل مواد چیست؟ چگونه از این کمیت در ترموشیمی استفاده کنیم؟ برای یافتن پاسخ این سؤالات، اجازه دهید اصطلاحات اساسی مرتبط با اثر حرارتی فعل و انفعالات شیمیایی را در نظر بگیریم.

اثر حرارتی واکنش

این کمیتی است که میزان گرمای آزاد شده یا جذب شده در اثر متقابل مواد را مشخص می کند.

اگر فرآیند تحت شرایط استاندارد انجام شود، اثر حرارتی اثر واکنش استاندارد نامیده می شود. این آنتالپی استاندارد تشکیل محصولات واکنش است.

ظرفیت حرارتی فرآیند

این یک کمیت فیزیکی است که نسبت مقدار کمی گرما به تغییر دما را تعیین می کند. J/K به عنوان واحدی برای اندازه گیری ظرفیت حرارتی استفاده می شود.

ظرفیت گرمایی ویژه مقدار انرژی حرارتی مورد نیاز برای افزایش دمای یک درجه سانتیگراد برای جسمی با جرم یک کیلوگرم است.

اثر ترموشیمیایی

تقریباً برای هر واکنش شیمیایی، می‌توانید مقدار انرژی جذب یا آزاد شده را در طول برهمکنش اجزای شیمیایی محاسبه کنید.

دگرگونی های گرمازا آنهایی هستند که منجر به آزاد شدن مقدار معینی گرما در جو می شوند. به عنوان مثال، فرآیندهای اتصال با یک اثر مثبت مشخص می شوند.

آنتالپی واکنش با در نظر گرفتن ترکیب ماده و همچنین ضرایب استریوشیمیایی محاسبه می شود. واکنش های گرماگیر شامل جذب مقداری گرما برای شروع یک واکنش شیمیایی است.

آنتالپی استاندارد کمیتی است که در ترموشیمی استفاده می شود.

فرآیند خود به خود

در یک سیستم ترمودینامیکی، زمانی که انرژی آزاد سیستم برهم کنش کاهش می یابد، فرآیندی خود به خود اتفاق می افتد. حداقل مقدار پتانسیل ترمودینامیکی به عنوان شرط دستیابی به تعادل ترمودینامیکی در نظر گرفته می شود.

تنها در صورتی که شرایط خارجی ثابت در طول زمان حفظ شود، می‌توان از تغییر ناپذیری تعامل صحبت کرد.

یکی از شاخه های ترمودینامیک به طور دقیق به بررسی وضعیت های تعادلی می پردازد که در آن آنتالپی کمیتی است که برای هر فرآیند جداگانه محاسبه می شود.

فرآیندهای شیمیایی در مواردی که به طور همزمان در دو جهت معکوس متقابل رخ می دهند برگشت پذیر هستند: معکوس و جلو. اگر روند معکوس در یک سیستم بسته مشاهده شود، پس از مدت زمان معینی سیستم به حالت تعادل می رسد. با توقف تغییرات در غلظت همه مواد در طول زمان مشخص می شود. این حالت به معنای توقف کامل واکنش بین مواد اولیه نیست، زیرا تعادل یک فرآیند پویا است.

آنتالپی یک کمیت فیزیکی است که برای مواد شیمیایی مختلف قابل محاسبه است. یک مشخصه کمی یک فرآیند تعادلی، ثابت تعادل است که بر حسب فشار جزئی، غلظت تعادل، و کسر مولی مواد برهم کنش بیان می‌شود.

برای هر فرآیند برگشت پذیر، ثابت تعادل را می توان محاسبه کرد. این به دما و همچنین به ماهیت اجزای متقابل بستگی دارد.

بیایید مثالی از پیدایش حالت تعادل در یک سیستم را در نظر بگیریم. در لحظه اولیه، فقط مواد اولیه A و B در سیستم وجود دارد. با کاهش غلظت اجزای اولیه، سرعت فرآیند معکوس افزایش می یابد.

با توجه به اینکه آنتالپی یک کمیت فیزیکی است که می تواند برای مواد واکنش دهنده و همچنین برای محصولات فرآیند محاسبه شود، می توان نتایج خاصی گرفت.

پس از یک دوره زمانی معین، سرعت فرآیند رو به جلو برابر است با سرعت تعامل معکوس. ثابت تعادل نسبت ثابت های سرعت روند رو به جلو و معکوس است. معنای فیزیکی این مقدار نشان می دهد که چند برابر سرعت فرآیند مستقیم از مقدار اندرکنش معکوس در غلظت و دمای معینی بیشتر می شود.

تأثیر عوامل خارجی بر سینتیک فرآیند

از آنجایی که آنتالپی کمیتی است که برای محاسبات ترمودینامیکی استفاده می شود، بین آن و شرایط فرآیند ارتباط وجود دارد. به عنوان مثال، برهمکنش ترمودینامیکی تحت تأثیر غلظت، فشار و دما است. وقتی یکی از این کمیت ها تغییر می کند، تعادل تغییر می کند.

آنتالپی یک پتانسیل ترمودینامیکی است که وضعیت یک سیستم در تعادل را هنگامی که به عنوان متغیر مستقل آنتروپی، فشار و تعداد ذرات انتخاب می شود، مشخص می کند.

آنتالپی سطح انرژی ذخیره شده در ساختار مولکولی آن را مشخص می کند. در نتیجه، اگر ماده ای انرژی داشته باشد، به طور کامل به گرما تبدیل نمی شود. مقداری از آن به طور مستقیم در ماده ذخیره می شود و برای عملکرد ماده در یک فشار و دمای معین ضروری است.

نتیجه

تغییر آنتالپی اندازه گیری گرمای یک واکنش شیمیایی است. مقدار انرژی مورد نیاز برای تبادل حرارت در فشار ثابت را مشخص می کند. این مقدار در شرایطی که فشار و دما مقادیر ثابتی در فرآیند هستند استفاده می شود.

آنتالپی اغلب بر حسب انرژی کل یک ماده مشخص می شود، زیرا به عنوان مجموع انرژی داخلی و کار انجام شده توسط سیستم تعریف می شود.

در واقع، این کمیت به عنوان مقدار کل انرژی عمل می کند که شاخص های انرژی ماده ای را که به گرما تبدیل می شود، مشخص می کند.

این اصطلاح توسط H. Kamerlingh Onnes پیشنهاد شد. هنگام انجام محاسبات ترمودینامیکی در شیمی معدنی، مقدار ماده باید در نظر گرفته شود. محاسبات در دمای مربوط به 298 K و فشار 101 کیلو پاسکال انجام می شود.

قانون هس، که پارامتر اصلی گرما شیمی مدرن است، به ما امکان می دهد تا امکان وقوع خود به خودی یک فرآیند شیمیایی را تعیین کرده و اثر حرارتی آن را محاسبه کنیم.

بخش ها همچنین ببینید "پرتال فیزیکی"

آنتالپی، همچنین عملکرد حرارتیو محتوای گرما- پتانسیل ترمودینامیکی، مشخص کردن وضعیت سیستم در تعادل ترمودینامیکی هنگام انتخاب فشار، آنتروپی و تعداد ذرات به عنوان متغیرهای مستقل.

به زبان ساده، آنتالپی انرژی است که برای تبدیل شدن به گرما در یک فشار ثابت مشخص در دسترس است.

اگر یک سیستم ترمومکانیکی متشکل از یک ماکرو بدن (گاز) و یک پیستون با مساحت در نظر گرفته شود. اسبا بار سنگین P = pSتعادل فشار گاز آردر داخل ظرف، چنین سیستمی نامیده می شود منبسط.

آنتالپی یا انرژی یک سیستم منبسط شده Eبرابر با مجموع انرژی داخلی گاز است Uو انرژی پتانسیل پیستون با بار Eعرق = pSx = pV

$H=E=U+pV$

بنابراین، آنتالپی در یک حالت معین، مجموع انرژی درونی بدن و کاری است که باید صرف شود تا بدن حجم داشته باشد. Vوارد یک محیط تحت فشار آرو در تعادل با بدن. آنتالپی سیستم اچ- مشابه انرژی داخلی و سایر پتانسیل های ترمودینامیکی - برای هر حالت مقدار بسیار خاصی دارد، یعنی تابعی از حالت است. بنابراین، در روند تغییر حالت

$\backslash دلتا\; H=H\_2-H\_1$ $\backslash شروع\; (تراز\; کردن)$

\mathrm(d)H &= \mathrm(d)(U+pV) \\

&= \mathrm(d)U+\mathrm(d)(pV) \\ &= \mathrm(d)U+(p\,\mathrm(d)V+V\,\mathrm(d)p) \\ & = (\delta Q-p\,\mathrm(d)V)+(p\,\mathrm(d)V+V\,\mathrm(d)p) \\ &= \delta Q+V\,\mathrm( d)p \\ &= T\,\mathrm(d)S+V\,\mathrm(d)p

\پایان (تراز کردن)

مثال ها

ترکیبات معدنی (در دمای 25 درجه سانتیگراد)
آنتالپی استاندارد تشکیل

ترکیب شیمیایی	فاز (مواد)	فرمول شیمیایی	Δ اچ f 0 کیلوژول بر مول
آمونیاک	حل شده	NH 3 (NH 4 OH)	−80.8
آمونیاک	گازی	NH 3	−46.1
کربنات سدیم	جامد	Na 2 CO 3	−1131
کلرید سدیم (نمک)	حل شده	NaCl	−407
کلرید سدیم (نمک)	جامد	NaCl	−411.12
کلرید سدیم (نمک)	مایع	NaCl	−385.92
کلرید سدیم (نمک)	گازی	NaCl	−181.42
هیدروکسید سدیم	حل شده	NaOH	−469.6
هیدروکسید سدیم	جامد	NaOH	−426.7
نیترات سدیم	حل شده	NaNO3	−446.2
نیترات سدیم	جامد	NaNO3	−424.8
دی اکسید گوگرد	گازی	SO 2	−297
اسید سولفوریک	مایع	H2SO4	−814
سیلیس	جامد	SiO2	−911
دی اکسید نیتروژن	گازی	NO 2	+33
مونوکسید نیتروژن	گازی	نه	+90
اب	مایع	H2O	−286
اب	گازی	H2O	−241.8
دی اکسید کربن	گازی	CO2	−393.5
هیدروژن	گازی	H 2	0
فلوئور	گازی	F 2	0
کلر	گازی	Cl2	0
برم	مایع	BR 2	0
برم	گازی	BR 2	30.73

آنتالپی ثابت در ترمودینامیک نسبیتی

برای چنین سیستمی، آنتالپی و تکانه "معمول" سیستم است $\backslash vec\; g$یک 4 بردار تشکیل می دهد و تابع ثابت این 4 بردار برای تعیین آنتالپی ثابت گرفته می شود که در همه سیستم های مرجع یکسان است:

$H=\backslash sqrt(\backslash چپ(U+P\; \backslash ,V\; \backslash راست)^2\; -c^2\; \backslash vec\; g^2)$

معادله اصلی ترمودینامیک نسبیتی از طریق دیفرانسیل آنتالپی ثابت به صورت زیر نوشته شده است:

$dH=T\; \backslash ,\; dS\; +\backslash frac(V)(\backslash sqrt(1-v^2/c^2))\backslash ,\; dP\; +\; \backslash mu\backslash ,\; dN$

با استفاده از این معادله می توان هر سوالی از ترمودینامیک سیستم های متحرک را حل کرد، در صورتی که تابع مشخص باشد. $H(S،\; P،\; N)$.

داده های مرجع

ارزش آنتالپی تشکیل مواد و سایر خواص ترمودینامیکی را می توان از لینک های زیر دریافت کرد: , , , و همچنین از کتاب مرجع سریع کمیت های فیزیکی و شیمیایی.

همچنین ببینید

نظری در مورد مقاله "آنتالپی" بنویسید

یادداشت

منابع

1. Bolgarsky A.V.، Mukhachev G.A.، Shchukin V.K.، "ترمودینامیک و انتقال حرارت" ویرایش. 2، تجدید نظر شده و اضافی م.: «دبیرستان»، 1975، 495 ص.
2. Kharin A. N.، Kataeva N. A.، Kharina L. T.، ed. پروفسور Kharina A. N. "درس شیمی"، M.: "دبیرستان"، 1975، 416 ص.

گزیده ای در توصیف آنتالپی

پرنسس ماریا به دوستش نگاه کرد و متوجه نشد که او چه می گوید.
او گفت: "اوه، اگر کسی می دانست که اکنون چقدر برایم مهم نیست." - البته، من هرگز نمی خواهم او را ترک کنم ... آلپاتیچ چیزی در مورد رفتن به من گفت ... با او صحبت کن، من نمی توانم کاری انجام دهم، من چیزی نمی خواهم ...
- باهاش ​​حرف زدم. او امیدوار است که فردا برای رفتن وقت داشته باشیم. اما من فکر می کنم که اکنون بهتر است اینجا بمانم. - چون می بینید، ماری، افتادن به دست سربازان یا مردان شورش در جاده وحشتناک خواهد بود. - M lle Bourienne اعلامیه ای را در یک کاغذ غیرعادی غیر روسی از ژنرال فرانسوی رامو که مبنی بر اینکه ساکنان خانه های خود را ترک نکنند و مقامات فرانسوی از آنها محافظت می کنند بیرون آورد و آن را به شاهزاده خانم سپرد.
m lle Bourienne گفت: "من فکر می کنم بهتر است با این ژنرال تماس بگیرید و مطمئن هستم که به شما احترام قائل می شود."
پرنسس ماریا کاغذ را خواند و گریه های خشک صورتش را تکان داد.
-از کی اینو گرفتی؟ - او گفت.
m lle Bourienne که سرخ شده بود گفت: «آنها احتمالاً فهمیدند که من فرانسوی هستم.
پرنسس ماریا با کاغذی در دست از پنجره بلند شد و با چهره ای رنگ پریده از اتاق خارج شد و به دفتر سابق شاهزاده آندری رفت.
پرنسس ماریا گفت: "دونیاشا، آلپاتیچ، درونوشکا، کسی را برای من صدا کن، و به آمالیا کارلونا بگو که نزد من نیاید." - عجله کن برو! به سرعت برو! - گفت پرنسس ماریا، از این فکر که می تواند در قدرت فرانسوی ها باقی بماند، وحشت زده شد.
"به طوری که شاهزاده آندری می داند که او در قدرت فرانسوی ها است! به طوری که او، دختر شاهزاده نیکولای آندریچ بولکونسکی، از آقای ژنرال رامو می خواهد که از او محافظت کند و از مزایای او بهره مند شود! این فکر او را به وحشت انداخت، لرزید، سرخ شد و حملات خشم و غرور را احساس کرد که هنوز تجربه نکرده بود. هر چیزی که در موقعیت او دشوار و مهمتر از همه تهاجمی بود، به وضوح برای او تصور می شد. آنها، فرانسوی ها، در این خانه مستقر خواهند شد. آقای ژنرال رامو دفتر شاهزاده آندری را اشغال خواهد کرد. مرتب کردن و خواندن نامه ها و مقالات او سرگرم کننده خواهد بود. M lle Bourienne lui fera les honneurs de Bogucharovo. [مادمازل بوریان او را با افتخار در بوگوچاروو پذیرایی خواهد کرد.] آنها از روی رحمت به من اتاقی خواهند داد. سربازان قبر تازه پدرشان را ویران خواهند کرد تا صلیب ها و ستاره ها را از او جدا کنند. آنها در مورد پیروزی بر روس ها به من خواهند گفت، آنها برای غم و اندوه من وانمود می کنند که همدردی می کنند ... - شاهزاده خانم ماریا با افکار خود فکر نمی کرد، بلکه احساس می کرد موظف است که با افکار پدر و برادرش فکر کند. برای او شخصاً مهم نبود کجا بماند و چه اتفاقی برای او افتاده است. اما در عین حال احساس می کرد نماینده پدر مرحومش و شاهزاده آندری است. او ناخواسته با افکار آنها فکر می کرد و آنها را با احساسات خود احساس می کرد. هرچه می‌گفتند، هر کاری که الان انجام می‌دادند، این همان چیزی است که او لازم می‌دانست انجام دهد. او به دفتر شاهزاده آندری رفت و در تلاش برای نفوذ در افکار او ، به وضعیت او فکر کرد.
خواسته های زندگی، که او با مرگ پدرش از بین رفته بود، ناگهان با نیرویی جدید و هنوز ناشناخته در برابر پرنسس ماریا به وجود آمد و او را تحت تأثیر قرار داد. او با هیجان و سرخوشی در اتاق قدم زد و ابتدا آلپاتیچ، سپس میخائیل ایوانوویچ، سپس تیخون و سپس درون را طلب کرد. دونیاشا، پرستار بچه و همه دخترها نمی‌توانستند چیزی در مورد میزان منصفانه بودن آنچه که M lle Bourienne اعلام کرد، بگویند. آلپاتیچ در خانه نبود: او برای دیدن مافوق خود رفته بود. معمار احضار شده میخائیل ایوانوویچ که با چشمان خواب آلود نزد پرنسس ماریا آمده بود، نتوانست چیزی به او بگوید. دقیقاً با همان لبخند موافقتی که پانزده سال عادت داشت بدون اظهار نظر به درخواست های شاهزاده پیر پاسخ دهد، به سؤالات پرنسس ماریا پاسخ داد، به طوری که هیچ چیز قطعی از پاسخ های او قابل استنباط نیست. خدمتکار پیر احضار شده تیخون، با چهره ای غرق شده و ناامید، که نشان غم و اندوه غیرقابل درمان را در خود داشت، به تمام سؤالات پرنسس ماریا پاسخ داد "با گوش می کنم" و به سختی می توانست خود را از هق هق نگه دارد و به او نگاه می کرد.
سرانجام، درون بزرگ وارد اتاق شد و در حالی که به شاهزاده خانم تعظیم کرد، در لنگه توقف کرد.
پرنسس ماریا در اتاق قدم زد و روبروی او ایستاد.
پرنسس ماریا که در او دوستی بی شک دید، گفت: «درونوشکا»، همان درونوشکا که از سفر سالانه خود به نمایشگاه ویازما، هر بار شیرینی زنجفیلی مخصوص خود را برای او می آورد و با لبخند از او پذیرایی می کرد. "درونوشکا، حالا، پس از بدبختی ما،" او شروع کرد و سکوت کرد و نتوانست بیشتر صحبت کند.
او با آهی گفت: ما همه زیر نظر خدا راه می رویم. سکوت کردند.
- درونوشکا، آلپاتیچ جایی رفته است، من کسی را ندارم که به او مراجعه کنم. درست است که آنها به من می گویند که نمی توانم ترک کنم؟
درون گفت: «چرا نمی‌روید، عالیجناب، می‌توانید بروید».
آنها به من گفتند که از طرف دشمن خطرناک است. عزیزم، من هیچ کاری نمی توانم انجام دهم، چیزی نمی فهمم، هیچ کس با من نیست. حتما میخوام شب یا فردا صبح زود برم. - پهپاد ساکت بود. از زیر ابروانش به پرنسس ماریا نگاه کرد.
او گفت: «اسب وجود ندارد، من به یاکوف آلپاتیچ هم گفتم.»
- چرا که نه؟ - گفت شاهزاده خانم.
درون گفت: «همه اینها از عذاب خداست. کدام اسب‌هایی که آنجا بودند برای استفاده توسط نیروها برچیده شدند و کدام‌ها مردند، امروز چه سالی است. مثل غذا دادن به اسب ها نیست، اما مطمئن شویم که خودمان از گرسنگی نمی میریم! و سه روز بدون غذا همینطور می نشینند. چیزی نیست، آنها کاملاً خراب شده اند.
پرنسس ماریا با دقت به آنچه او به او گفت گوش داد.
- مردها خراب شده اند؟ نان ندارند؟ - او پرسید.
درون گفت: «آنها از گرسنگی می میرند، نه مثل گاری ها...»
- چرا به من نگفتی، درونوشکا؟ نمی توانید کمک کنید؟ من هر کاری از دستم بر بیاید انجام خواهم داد... - برای پرنسس ماریا عجیب بود که فکر کند اکنون، در چنین لحظه ای که چنین اندوهی روح او را فرا گرفته است، ممکن است افراد ثروتمند و فقیر وجود داشته باشند و ثروتمندان نمی توانند به فقرا کمک کنند. او به طور مبهم می دانست و شنید که نان ارباب وجود دارد و به دهقانان داده می شود. او همچنین می دانست که نه برادرش و نه پدرش نیازهای دهقانان را رد نمی کنند. او فقط می‌ترسید که اشتباهی در کلامش در مورد توزیع نان به دهقانان که می‌خواست آن را دور بزند، مرتکب شود. او خوشحال بود که بهانه ای برای نگرانی به او داده شد، بهانه ای که از فراموش کردن غم و اندوه خود خجالت نمی کشید. او شروع به پرسیدن جزئیات در مورد نیازهای مردان و آنچه در بوگوچاروو اربابان بود از درونوشکا کرد.
- بالاخره ما نان ارباب داریم برادر؟ - او پرسید.
درون با افتخار گفت: «نان ارباب دست نخورده است، شاهزاده ما دستور فروش آن را نداده است.»
پرنسس ماریا گفت: "او را به دهقانان بدهید، هر آنچه را که نیاز دارند به او بدهید: من به نام برادرم به شما اجازه می دهم."
پهپاد چیزی نگفت و نفس عمیقی کشید.
اگر برایشان کافی است این نان را به آنها بدهید. همه چیز را بده به نام برادرم تو را امر می کنم و به آنها می گویم: آنچه مال ماست مال آنها نیز هست. ما از هیچ چیز برای آنها دریغ نخواهیم کرد. خب به من بگو.
پهپاد در حالی که شاهزاده خانم صحبت می کرد با دقت به او نگاه کرد.
او گفت: «مادر، مرا به خاطر خدا برکنار کن، بگو کلیدها را بپذیرم. من بیست و سه سال خدمت کردم، هیچ کار بدی انجام ندادم. به خاطر خدا مرا تنها بگذار
پرنسس ماریا نفهمید که او از او چه می خواهد و چرا درخواست کرد خود را برکنار کند. او به او پاسخ داد که هرگز به فداکاری او شک نمی کند و حاضر است هر کاری را برای او و برای مردان انجام دهد.

یک ساعت پس از این، دنیاشا با خبر آمدن درون نزد شاهزاده خانم آمد و همه مردان به دستور شاهزاده خانم در انبار جمع شدند و می خواستند با معشوقه صحبت کنند.
پرنسس ماریا گفت: "بله، من هرگز به آنها زنگ نزدم، من فقط به درونوشکا گفتم که به آنها نان بدهد."
"فقط به خاطر خدا، پرنسس مادر، آنها را دستور بده و پیش آنها نرو." دنیاشا گفت، همه اینها فقط یک دروغ است، و یاکوف آلپاتیچ می آید و ما می رویم... و اگر بفرمایید...
- چه نوع فریب؟ - شاهزاده خانم با تعجب پرسید
- بله، می دانم، فقط به خاطر خدا به من گوش دهید. فقط از دایه بپرس آنها می گویند که به دستور شما موافق نیستند.
- یه چیز اشتباه میگی بله، من هرگز دستور خروج را ندادم ... - گفت پرنسس ماریا. - به درونوشکا زنگ بزن.
درون در حال ورود سخنان دونیاشا را تأیید کرد: مردان به دستور شاهزاده خانم آمدند.
شاهزاده خانم گفت: "بله، من هرگز به آنها زنگ نزدم." "شما احتمالاً آن را به درستی به آنها منتقل نکرده اید." فقط گفتم نان را به آنها بدهید.
پهپاد بدون پاسخ آهی کشید.
او گفت: "اگر دستور بدهید، آنها می روند."

آنتالپی انرژی ذاتی یک سیستم خاص است که در تعادل ترمودینامیکی با پارامترهای ثابت (فشار و آنتروپی) قرار دارد.

آنتروپی مشخصه نظم یک سیستم ترمودینامیکی است.

آنتالپی(از یونانی enthalpo - I گرما)، یک تابع تک مقدار H از حالت یک سیستم ترمودینامیکی با پارامترهای مستقل آنتروپی S و فشار p، با رابطه H = U + pV به انرژی داخلی U مربوط می شود. V حجم سیستم است. در ثابت p، تغییر آنتالپی برابر با مقدار گرمای عرضه شده به سیستم است، به همین دلیل است که آنتالپی اغلب تابع حرارتی یا محتوای گرما نامیده می شود. در حالت تعادل ترمودینامیکی (در ثابت p و S)، آنتالپی سیستم حداقل است.

آنتروپی معیار بی نظمی، معیار همگنی، معیار آمیختگی و معیار تقارن است.

تعداد کمی از دانشمندان این مفهوم را درک کردند.........معمولاً همانطور که به صورت مجازی گفته شد این معیاری برای هرج و مرج سیستم است.....یعنی معلوم می شود که می توان به هرج و مرج دستور داد. یعنی این امکان را به فرد می دهد که فرآیندهای برگشت پذیر را از غیر قابل برگشت تشخیص دهد....... برای فرآیندهای برگشت پذیر آنتروپی حداکثر و ثابت است...... و برای غیر قابل برگشت افزایش می یابد. من یک مقاله به شما خواهم داد...... اساس ترمودینامیک تفاوت بین دو نوع فرآیند است - برگشت پذیر و غیر قابل برگشت. فرآیند برگشت پذیر فرآیندی است که می تواند هم به جلو و هم به عقب برود و زمانی که سیستم به حالت اولیه خود باز می گردد، هیچ تغییری رخ نمی دهد. هر فرآیند دیگری غیر قابل برگشت نامیده می شود. قوانین برنامه تحقیقاتی مکانیکی کلاسیک برگشت پذیر هستند. با ظهور ترمودینامیک، فیزیک ایده برگشت ناپذیری فرآیندها را در بر گرفت که نشان دهنده محدودیت های کاربردی توصیف دینامیکی پدیده ها است.

آنتروپی (به یونانی: in and rotation, transformation) یکی از اصلی ترین ها است. مفاهیم فیزیک کلاسیک که توسط R. Clausius وارد علم شد. از دید ماکروسکوپی انرژی بیانگر توانایی انرژی برای تبدیل است: هر چه یک سیستم انرژی بیشتری داشته باشد، انرژی موجود در آن کمتر می تواند تبدیل شود. با کمک مفهوم E. یکی از اصول اصلی تدوین شده است. قوانین فیزیکی - قانون افزایش انرژی، یا قانون دوم ترمودینامیک، که جهت تبدیل انرژی را تعیین می کند: در یک سیستم بسته، انرژی نمی تواند کاهش یابد. رسیدن به حداکثر انرژی، شروع یک حالت تعادل را مشخص می کند، که در آن دیگر تبدیل انرژی دیگر امکان پذیر نیست - تمام انرژی به گرما تبدیل شده و یک حالت تعادل حرارتی فرا رسیده است.

بررسی کوتاه

قانون صفر

قانون اول

همچنین می توان آن را به صورت زیر تعریف کرد: مقدار گرمای عرضه شده به یک سیستم ایزوله صرف انجام کار و تغییر انرژی داخلی می شود.

قانون دوم

قانون سوم

به طور خلاصه، فرض بر این است که آنتروپی یک «وابسته به دما» است و منجر به فرمول‌بندی ایده صفر مطلق می‌شود.

قانون چهارم (مقدمه ای)

هر سیستم غیرتعادلی دارای چنین ویژگی هایی است که جنبشی نامیده می شود، که مشخصه های سیر فرآیندهای غیرتعادلی را در جهتی که قانون دوم ترمودینامیک نشان می دهد، تعیین می کند و نیروهای ترمودینامیکی که این فرآیندهای غیرتعادلی را هدایت می کنند به آن بستگی ندارند.

اصول ترمودینامیک

قانون صفر ترمودینامیک

قانون صفر ترمودینامیک به این دلیل نامگذاری شده است که پس از اینکه قوانین اول و دوم به مفاهیم علمی ثابت تبدیل شدند، فرموله شد. بیان می کند که یک سیستم ترمودینامیکی ایزوله، در طول زمان، به طور خود به خود وارد حالت تعادل ترمودینامیکی می شود و اگر شرایط خارجی بدون تغییر باقی بماند، به طور نامحدود در آن باقی می ماند. همچنین به آن اصل کلی می گویند تعادل ترمودینامیکی وجود تعادل مکانیکی، حرارتی و شیمیایی و همچنین تعادل فازی را در سیستم پیش فرض می گیرد. ترمودینامیک کلاسیک فقط وجود یک حالت تعادل ترمودینامیکی را فرض می کند، اما در مورد زمان لازم برای رسیدن به آن چیزی نمی گوید.

در ادبیات، مقررات مربوط به خواص تعادل حرارتی نیز اغلب در اصل صفر گنجانده شده است. تعادل حرارتی می تواند بین سیستم هایی وجود داشته باشد که توسط یک پارتیشن ثابت گرما تراوا از هم جدا شده اند، یعنی پارتیشنی که به سیستم ها اجازه تبادل انرژی داخلی را می دهد، اما اجازه عبور مواد را نمی دهد. فرض گذرا بودن تعادل حرارتی بیان می کند که اگر دو جسمی که با چنین پارتیشنی از هم جدا شده اند (دیاترمیک) با یکدیگر در تعادل حرارتی باشند، هر جسم سومی که با یکی از این اجسام در تعادل حرارتی باشد نیز در تعادل حرارتی خواهد بود. بدن دیگر

به عبارت دیگر، اگر دو سیستم بسته آو بدر تماس حرارتی با یکدیگر قرار می گیرند، سپس پس از رسیدن به تعادل ترمودینامیکی سیستم کامل آ+بسیستم های آو بدر حالت تعادل حرارتی با یکدیگر خواهند بود. علاوه بر این، هر یک از سیستم ها آو بخود نیز در حالت تعادل ترمودینامیکی است. سپس اگر سیستم ها بو سیسپس سیستم ها در تعادل حرارتی هستند آو سیهمچنین با یکدیگر در تعادل حرارتی هستند.

در زبان خارجی و ادبیات ترجمه شده، فرضیه گذرا بودن تعادل حرارتی را اغلب شروع صفر می نامند و موقعیت دستیابی به تعادل ترمودینامیکی را می توان آغاز «منهای اول» نامید. اهمیت اصل گذرا در این واقعیت نهفته است که به ما امکان می دهد عملکرد خاصی از وضعیت سیستم را معرفی کنیم که دارای ویژگی ها است. تجربیدما، یعنی ایجاد ابزاری برای اندازه گیری دما. برابری دماهای تجربی اندازه‌گیری شده با استفاده از چنین وسیله‌ای، دماسنج، شرطی برای تعادل حرارتی سیستم‌ها (یا قسمت‌هایی از همان سیستم) است.

قانون اول ترمودینامیک

قانون اول ترمودینامیک قانون جهانی بقای انرژی را در رابطه با مسائل ترمودینامیک بیان می کند و امکان ایجاد یک موتور دائمی از نوع اول را منتفی می کند، یعنی دستگاهی که قادر به انجام کار بدون مصرف انرژی مربوطه باشد.

انرژی درونی Uیک سیستم ترمودینامیکی را می توان به دو صورت با انجام کار روی آن یا از طریق تبادل حرارت با محیط تغییر داد. قانون اول ترمودینامیک بیان می کند که گرمای دریافتی سیستم برای افزایش انرژی داخلی سیستم و انجام کار توسط این سیستم می رود که می توان آن را به صورت زیر نوشت: δQ = δA + dU. اینجا dU- دیفرانسیل کل انرژی داخلی سیستم، δQمقدار اولیه گرمای منتقل شده به سیستم است و δA- بی نهایت کوچک یا ابتداییکار انجام شده توسط سیستم از آنجایی که کار و گرما تابع حالت نیستند، بلکه به نحوه انتقال سیستم از یک حالت به حالت دیگر بستگی دارند، از نماد با نماد استفاده می شود. δ برای تاکید بر آن δQو δA- اینها کمیت های بی نهایت کوچکی هستند که نمی توان آنها را دیفرانسیل هیچ تابعی در نظر گرفت.

علائم زمانی که δQو δAدر رابطه فوق این توافق را بیان می کند که کار انجام شده توسط سیستم و گرمای دریافتی توسط سیستم مثبت تلقی می شوند که در اکثر کارهای مدرن در مورد ترمودینامیک پذیرفته شده است.

اگر سیستم به دلیل تغییر در حجم آن فقط کار مکانیکی انجام دهد، کار ابتدایی به صورت نوشته می شود δA = PdV، جایی که dV- افزایش حجم در فرآیندهای شبه استاتیک، این کار برابر با کار نیروهای خارجی بر روی سیستم است که با علامت مخالف گرفته می شود: δA درونی؛ داخلی = –δA خارجی، اما برای فرآیندهای غیر شبه استاتیک این رابطه برقرار نیست. به طور کلی کار ابتدایی به صورت جمع نوشته می شود δA = A 1 دا 1 +A 2 دا 2 + ... ، جایی که آ 1 ,آ 2 ، ... - توابع پارامترها آ 1 ,آ 2 ، ... و دما تی، تماس گرفت توسط نیروهای تعمیم یافته .

کار مرتبط با تغییر مقدار یک ماده در سیستم (کار شیمیایی) را می توان از عبارت کلی برای کار به یک اصطلاح جداگانه جدا کرد.

قانون دوم ترمودینامیک

قانون دوم ترمودینامیک محدودیت هایی را در جهت فرآیندهایی که می توانند در سیستم های ترمودینامیکی رخ دهند تعیین می کند و امکان ایجاد یک ماشین حرکت دائمی از نوع دوم را رد می کند. در واقع، سادی کارنو قبلاً در مقاله‌اش «در مورد نیروی محرکه آتش و ماشین‌هایی که قادر به توسعه این نیرو هستند» به این نتیجه رسیده است. با این حال، کارنو بر مفاهیم نظریه کالری تکیه کرد و فرمول روشنی از قانون دوم ترمودینامیک ارائه نکرد. این کار در 1850-1851 به طور مستقل توسط کلازیوس و کلوین انجام شد. چندین فرمول متفاوت، اما در عین حال معادل، از این قانون وجود دارد.

فرض کلوین: "فرایند دایره ای غیرممکن است که تنها نتیجه آن تولید کار به دلیل خنک شدن مخزن حرارتی است." چنین فرآیند دایره ای فرآیند تامسون-پلانک نامیده می شود و فرض بر این است که چنین فرآیندی غیرممکن است.

فرض کلازیوس: «گرما نمی‌تواند به‌طور خودبه‌خود از جسمی که حرارت کمتری دارد به جسم گرم‌تر منتقل شود». فرآیندی که در آن هیچ تغییر دیگری جز انتقال گرما از یک جسم سرد به جسم گرم رخ نمی دهد، فرآیند کلازیوس نامیده می شود. این اصل بیان می کند که چنین فرآیندی غیرممکن است. گرما می تواند به طور خود به خودی فقط در یک جهت منتقل شود، از جسم گرمتر به جسمی که حرارت کمتری دارد، و چنین فرآیندی برگشت ناپذیر است.

با فرض محال بودن فرآیند تامسون-پلانک، می توان ثابت کرد که فرآیند کلازیوس غیرممکن است و بالعکس، از عدم امکان فرآیند کلازیوس نتیجه می شود که فرآیند تامسون-پلانک نیز غیرممکن است.

نتیجه‌ای از قانون دوم ترمودینامیک، که در فرمول‌های فوق فرض شده است، به ما اجازه می‌دهد تا عملکرد دیگری از حالت ترمودینامیکی را برای سیستم‌های ترمودینامیکی معرفی کنیم. اس، آنتروپی نامیده می شود، به طوری که دیفرانسیل کل آن برای فرآیندهای شبه استاتیک به صورت نوشته می شود dS=δQ/T. همراه با دما و انرژی داخلی که در اصول صفر و اول معرفی شده اند، آنتروپی مجموعه کاملی از کمیت های لازم برای توصیف ریاضی فرآیندهای ترمودینامیکی را تشکیل می دهد. فقط دو کمیت از سه کمیت ذکر شده که ترمودینامیک به لیست متغیرهای مورد استفاده در فیزیک اضافه می کند مستقل هستند.

قانون سوم ترمودینامیک

قانون سوم ترمودینامیک یا قضیه نرنست بیان می‌کند که آنتروپی هر سیستم تعادلی، با نزدیک شدن دما به صفر مطلق، دیگر به پارامترهای حالتی بستگی ندارد و به حد معینی گرایش پیدا می‌کند. در واقع محتوای قضیه نرنست شامل دو حکم است. اولین مورد از آنها وجود یک حد در آنتروپی را با نزدیک شدن به صفر مطلق فرض می کند. مقدار عددی این حد معمولاً برابر با صفر در نظر گرفته می شود، بنابراین در ادبیات گاهی گفته می شود که آنتروپی یک سیستم به سمت صفر میل می کند زیرا دما به سمت صفر کلوین می رود. گزاره دوم قضیه نرنست بیان می کند که همه فرآیندها نزدیک به صفر مطلق که سیستم را از یک حالت تعادل به حالت دیگر منتقل می کند بدون تغییر در آنتروپی رخ می دهد.

مقادیر صفر دما و آنتروپی در صفر مطلق به عنوان قراردادهای مناسب برای از بین بردن ابهام در ساخت مقیاس برای مقادیر ترمودینامیکی پذیرفته شده است. مقدار دمای صفر به عنوان یک نقطه مرجع برای ساخت مقیاس دمایی ترمودینامیکی عمل می کند. آنتروپی که در دمای صفر مطلق صفر می شود نامیده می شود آنتروپی مطلق. کتابچه‌های کمیت‌های ترمودینامیکی اغلب مقادیر آنتروپی مطلق را در دمای 298.15 کلوین نشان می‌دهند، که با افزایش آنتروپی زمانی که یک ماده از 0 K تا 298.15 K گرم می‌شود، مطابقت دارد.