Entalpi

Entalpi adalah kaidah dalam termodinamika yang menyatakan jumlah energi dalam, volume dan tekanan panas dari suatu zat. Satuan SI dari entalpi adalah joule, namun digunakan juga satuan British thermal unit dan kalori. Total entalpi (H) tidak bisa diukur langsung. Sama seperti pada mekanika klasik, hanya perubahannya yang dapat dinilai. Entalpi merupakan potensial termodinamika, maka untuk mengukur entalpi suatu sistem, kita harus menentukan titik reference terlebih dahulu, baru kita dapat mengukur perubahan entalpi ΔH. . Perubahan ΔH bernilai positif untuk reaksi endoterm dan negatif untuk eksoterm.

Untuk proses dengan tekanan konstan, ΔH sama dengan perubahan energi dalam sistem ditambah kerja yang dilakukan sistem pada lingkungannya. Maka, perubahan entalpi pada kondisi ini adalah panas yang diserap atau dilepas melalui reaksi kimia atau perpindahan panas eksternal.

Entalpi gas ideal, solid, dan liquid tidak tergantung pada tekanan. Benda nyata pada temperatur dan tekanan ruang biasanya kurang lebih mengikuti sifat ini, sehingga dapat menyederhanakan perhitungan entalpi.

Definisi formal 
Entalpi dari suatu sistem homogen didefinisikan sebagai:

di mana:
 H = entalpi sistem (joule)
 U = energi dalam (joule)
 P = tekanan dari sistem (Pa)
 V = volume sistem ()

Entalpi adalah properti ekstensif yang berarti untuk sistem homogen, besarnya berbanding lurus dengan ukuran sistem. Terkadang digunakan juga entalpi spesifik h =H/m dengan m adalah massa sistem, atau entalpi molar Hm = H/n, dengan n adalah jumlah mol (h dan Hm adalah properti intensif. Untuk sistem tak homogen, entalpi adalah jumlahan entalpi dari beberapa subsistem

dengan k merujuk pada beberapa subsistem. Pada kasus untuk nilai p, T, dan komposisi yang berbeda-beda maka jumlah menjadi integral:

dengan ρ adalah densitas.

Entalpi H(S,p) dari suatu sistem homogen dapat diturunkan sebagai fungsi karakteristik S dan tekanan p sebagai berikut: kita mulai dari hukum pertama termodinamika untuk sistem tertutup

Disini, δQ adalah sejumlah kecil panas yang ditambahkan dalam sistem dan δW adalah sejumlah kerja yang dilakukan sistem. Untuk sistem homohen hanya proses reversibel yang dapat berlangsung sehingga hukum kedua termodinamika menyatakan δQ = TdS dengan T adalah temperatur absolut sistem. Jika hanya kerja PV yang ada, δW = pdV. Sehingga

Menambahkan d(pV) di kedua sisi sehingga menjadi

atau

Maka

Jenis

Entalpi pembentukan 
Entalpi pembentukan adalah perubahan sejumlah panas dari pembentukan tiap 1 mol suatu senyawa dari unsur-unsurnya pada keadaan normal. Standar nilai normal ditentukan pada suhu 298 oK dan tekanan 100 kPa. Pada unsur bebas, entalpi pembentukan memiliki standar bernilai nol. Entalpi pembentukan pada kondisi standar disimbolkan dengan Δ𝐻𝑓𝑜. Penggabungan entalpi pembentukan unsur atau senyawa dapat digunakan untuk menghitung perubahan entalpi dalam reaksi kimia. Persamaan yang digunakan dalam menentukan perubahan entalpi reaksi yaitu: Δ𝐻𝑜(reaksi) = ΣΔ𝐻𝑓𝑜(produk) - ΣΔ𝐻𝑓𝑜(reaktan).

Entalpi atomisasi 
Entalpi atomisasi adalah kebutuhan energi untuk menghasilkan 1 mol atom gas pada suatu unsur. Nilai entalpi atomisasi ditentukan selama suatu unsur berada pada temperatur ruang dalam fasa normalnya . Entalpi atomisasi digunakan untuk mengukur pembentukan senyawa logam melalui pemutusan ikatan logam.

Entalpi pembakaran 
Entalpi pembakaran adalah perbedaan antara entalpi produk pada kondisi tertentu dan entalpi reaktan pada tingkat keadaan yang sama. Perhitungan entalpi pembakaran dilakukan pada pembakaran secara sempurna. Jumlah perubahan entalpi yang dihasilkan selama proses reaksi kimia disebut panas reaksi. Penghitungan panas reaksi dapat dihitung ditentukan melalui perbedaan antara panas pembentukan antara produk dengan reaktan.

Penerapan

Kinerja mesin refrigerasi kompresi uap 
Mesin refrigerasi yang menerapkan sistem kompresi uap, memiliki beberapa jenis proses kerja yang memerlukan pengukuran nilai. Unjuk kerja dari mesin refrigerasi kompresi uap ditentukan oleh kerja kompresi, laju pengeluaran kalor, efek refrigerasi, dan koefisien performansi. Kerja kompresi persatuan massa refrigeran ditentukan oleh perubahan entalpi sehingga perhitungan masing-masing nilai unjuk kerja dibantu dengan penggunaan sketsa proses pada diagram tekanan-entalpi dan tabel sifat-sifat refrigeran.

Fenomena

Konveksi 
Dalam termodinamika, aliran entalpi menyebabkan terjadinya peristiwa perpindahan panas secara konveksi. Perpindahan panas menggunakan aliran fluida yang dinyatakan sebagai aliran entalpi, bukan aliran panas.

Referensi

Daftar pustaka 

 
 

Termodinamika
Besaran fisika