เอนทาลปี

เอนทาลปี  เป็นสมบัติหนึ่งของระบบอุณหพลศาสตร์ (เขียนแทนด้วย "H", "h") เป็นผลรวมของพลังงานภายในของระบบกับผลคูณของความดันกับปริมาตรของระบบ เป็นฟังก์ชันสภาวะ (state function) ที่ถูกใช้ในการวัดที่หลากหลายของระบบทางกายภาพ ชีวภาพ และเคมีที่มีความดันคงที่ พจน์ความดัน-ปริมาตรแสดงถึงงานซึ่งจำเป็นสำหรับการจัดตั้งมิติทางกายภาพของระบบ กล่าวคือสำหรับการหาพื้นที่ว่างให้กับมันด้วยการเข้าแทนที่สิ่งแวดล้อมมัน พจน์ความดัน-ปริมาตรเล็กมากในของแข็งและของเหลวในเงื่อนไขทั่วไป และเล็กพอสมควรในแก๊ส ดังนั้น เอนทาลปีจึงเป็นตัวแทนสำหรับพลังงานที่มีอยู่ในระบบเคมี พลังงานพันธะ (Bond energy) พลังงานแลตทิซ (Lattice energy) พลังงานซอลเวชัน (Solvation) และ "พลังงาน" อื่น ๆ ในเคมีแท้จริงแล้วคือความแตกต่างของเอนทาลปี เอนทาลปีในฐานะที่เป็นฟังก์ชันสภาวะขึ้นอยู่กับค่ากำหนดในตอนสุดท้ายของพลังงานภายใน ความดัน และปริมาตรเท่านั้น ไม่เกี่ยวข้องกับวิถีทางที่ใช้เพื่อมาถึงมัน
ในระบบหน่วยวัดระหว่างประเทศ (SI) เอนทาลปีมีหน่วยเป็นจูล แต่หน่วยวัดตามธรรมเนียมประวัติศาสตร์อื่น ๆ ก็ยังมีใช้อยู่ เช่นแคลอรีและหน่วยความร้อนอังกฤษ (BTU)
เราไม่สามารถวัดเอนทาลปีทั้งหมดของระบบได้โดยตรง เพราะพลังงานภายในประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ที่ไม่รู้จัก เข้าถึงได้ไม่ง่าย และไม่ได้เป็นความสนใจของวิชาอุณหพลศาสตร์ การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีเป็นการแสดงออกที่เป็นที่นิยมกว่าในทางปฏิบัติสำหรับการวัดที่ความดันคงที่ เพราะมันทำให้อธิบายการถ่ายเทพลังงานได้ง่ายขึ้น และเมื่อมีการกันไม่ให้สสารถ่ายเทเข้าหรือออกจากระบบ และไม่มีการทำงานเพลาหรืองานไฟฟ้าด้วย การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่ความดันคงที่จะเท่ากับพลังงานที่แลกเปลี่ยนกับสภาพแวดล้อมผ่านความร้อน
ในวิชาเคมี เอนทาลปีมาตรฐานของปฏิกิริยา (standard enthalpy of reaction) คือการเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีเมื่อตัวทำปฏิกิริยาที่อยู่ในภาวะมาตรฐาน (#เปลี่ยนทาง และโดยทั่วไป #เปลี่ยนทาง) เปลี่ยนกลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในภาวะมาตรฐาน ปริมาณนี้คือความร้อนมาตรฐานของปฏิกิริยาที่ความดันและอุณหภูมิคงที่ และแม้อุณหภูมิจะแปรปรวนตลอดช่วงการวัด มันยังสามารถถูกวัดได้ด้วยวิธีการวัดแคลอรี (calorimetry) ตราบใดที่ความดันและอุณหภูมิในตอนแรกและตอนท้ายเป็นตามภาวะมาตรฐาน ค่านี้ไม่ขึ้นกับวิถีทางที่ดำเนินไปจากสภาวะแรกสู่สภาวะสุดท้ายเพราะเอนทาลปีเป็นฟังก์ชันสภาวะ
เอนทาลปีของสารเคมีมักถูกจัดรายการไว้สำหรับในกรณีที่ความดันเท่ากับ เป็นภาวะมาตรฐาน เอนทาลปีและการเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีของปฏิกิริยานั้นแตกต่างกันไปตามฟังก์ชันของอุณหภูมิ แต่ตารางทั่วไปมักจัดรายการแสดงความร้อนมาตรฐานของการก่อตัวของสารที่อุณหภูมิ ความเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีในกระบวนการดูดความร้อน (heat-absorbing) Δ"H" จะเป็นค่าบวก ในขณะที่จะเป็นค่าลบในกระบวนการคายความร้อน
เอนทาลปีของแก๊สอุดมคติ (ideal gas) เป็นอิสระจากความดันหรือปริมาตรของมัน และขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเพียงอย่างเดียว ซึ่งสัมพันธ์กับพลังงานความร้อนของมัน แก๊สจริงที่มีอุณหภูมิและความดันทั่ว ๆ ไปมักมีพฤติกรรมประมาณได้ใกล้เคียงนี้ จึงทำให้การออกแบบและวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์ในทางปฏิบัติเรียบง่ายขึ้น
นิยาม.
เอนทาลปี "H" ของระบบทางอุณหพลศาสตร์ถูกให้นิยามไว้ว่าคือผลรวมของพลังงานภายในกับผลคูณของความดันกับปริมาตร:
 "H" = "U" + "pV"
โดยที่ "U" คือ พลังงานภายใน p คือ ความดัน และ V คือ ปริมาตร (volume (thermodynamics)) ของระบบ
เอนทาลปีเป็นสมบัติที่ขึ้นกับปริมาณ (extensive property) และเป็นสัดส่วนกับขนาดของระบบ (สำหรับระบบเอกพันธุ์) ส่วนสมบัติที่ไม่ขึ้นกับปริมาณเช่นเอนทาลปีจำเพาะ (specific enthalpy) "h" = "H"/"m" อ้างอิงถึงมวล m ของระบบ และเอนทาลปีโมลาร์ (molar enthalpy) "H"m = "H"/"n" อ้างอิงถึงจำนวนโมล n ของระบบ เอนทาลปีในระบบวิวิธพันธุ์จะเท่ากับผลรวมของเอนทาลปีของแต่ละระบบย่อยที่เป็นองค์ประกอบของมัน:
<math display="block">H = \sum_k H_k</math>
โดยที่
ระบบปิดระบบหนึ่งอาจอยู่ในสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ข้างในสนามโน้มถ่วงสถิต (gravitational field) ความดัน p ของมันจึงแปรเปลี่ยนอย่างต่อเนื่องไปพร้อมกับระดับความสูง (altitude) ในขณะที่อุณหภูมิ T ไม่เปลี่ยนตามระดับความสูงเนื่องด้วยข้อกำหนดของสมดุล (ความหนาแน่นของพลังงานศักย์โน้มถ่วง (gravitational potential energy) ของระบบก็เปลี่ยนตามระดับความสูงด้วย) จากการบวกรวมเอนทาลปีจึงกลายเป็นปริพันธ์:
<math display="block">H = \int (\rho h) \, dV</math>
โดยที่
ปริพันธ์นี้จึงเป็นตัวแทนของผลรวมของเอนทาลปีของชิ้นส่วนปริมาตรแต่ละชิ้นทุก ๆ ชิ้น
เอนทาลปีของระบบเอกพันธุ์ที่เป็นระบบปิดจะเป็นฟังก์ชันพลังงานของมัน "H"("S","p") โดยมีเอนโทรปี "S"["p"] และความดัน p ของมันเป็นตัวแปรสภาวะธรรมชาติ (Thermodynamic potential) ซึ่งให้ความสัมพันธ์เชิงอนุพันธ์ของ "dH" ในรูปที่เรียบง่ายที่สุด ได้มาดังต่อไปนี้ เราเริ่มจากกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์สำหรับระบบปิดสำหรับกระบวนการกณิกนันต์:
<math display="block">dU = \delta Q - \delta W</math>
โดยที่
ในระบบเอกพันธุ์ที่พิจารณาเฉพาะกระบวนการผันกลับได้หรือการถ่ายเทความร้อนโดยบริสุทธิ์เท่านั้น จะได้จากกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์มาว่า 𝛿"Q" = "T" "dS" โดยที่ T คือ อุณหภูมิสัมบูรณ์ และ dS คือ การเปลี่ยนแปลงแบบกณิกนันต์ของเอนโทรปี S ของระบบ ต่อจากนั้น หากงานที่ถูกกระทำมี pV เท่านั้น 𝛿"W" = "p" "dV" ผลลัพธ์ก็คือ:
<math display="block">dU = T\,dS - p\,dV</math>
บวก "d"("pV") เข้าไปทั้งสองฝั่งของนิพจน์นี้ก็จะได้
<math display="block">dU + d(pV) = T\,dS - p\,dV + d(pV)</math>
หรือ
<math display="block">d(U + pV) = T\,dS + V\,dp</math>
ดังนั้น
<math display="block">dH(S, p) = T\,dS + V\,dp</math>
แล้วสัมประสิทธิ์ของตัวแปรธรรมชาติอนุพันธ์ "dS" และ "dp" ก็เป็นเพียงตัวแปรเดี่ยว "T" และ "V" ตามลำดับ
การแสดงออกแบบอื่น.
การแสดงออก dH ในแบบที่แสดงไว้ก่อนหน้านี้อาจไม่คุ้นเคยสำหรับผู้อ่านบางคน นอกจากนั้นยังมีการแสดงออกด้วยตัวแปรที่วัดได้โดยตรงกว่านี้ เช่นอุณหภูมิและความดัน:
<math display="block">dH = C_p\,dT + V(1 - \alpha T)\,dp</math>
โดยที่ "C""p" คือ ความจุความร้อน (Heat capacity) ที่ความดันคงที่ และ α คือ สัมประสิทธิ์ของการขยายตัวจากความร้อน (เชิงปริมาตร):
<math display="block">\alpha = \frac{1}{V}\left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)_p</math>
ด้วยการแสดงออกรูปแบบนี้ ตามหลักการแล้วเราสามารถหาค่าของเอนทาลปีได้หาก Cp และ V เป็นฟังก์ชันที่รู้จักของ p กับ T ทว่าการแสดงออกแบบนี้จะซับซ้อนกว่าแบบ <math>dH = T\,dS + V\,dp</math> เพราะ T ไม่ได้เป็นตัวแปรธรรชาติของเอนทาลปี H
ที่ความดันคงที่ "dP" = 0 ฉะนั้น <math>dH = C_p\,dT</math> และในกรณีของแก๊สอุดมคติ dH จะลดรูปเหลือเท่านี้แม้ว่าจะมีกระบวนการที่ความดันเปลี่ยนแปลง เพราะ "αT" = 1
กฎข้อที่หนึ่งในรูปแบบที่ทั่วไปยิ่งขึ้นอธิบายพลังงานภายในด้วยพจน์เพิ่มเติมซึ่งประกอบด้วยศักย์เคมี (chemical potential) กับจำนวนของอนุภาคชนิดต่าง ๆ อนุพันธ์ dH จึงกลายเป็น
<math display="block">dH = T\,dS + V\,dp + \sum_i \mu_i\,dN_i,</math>
โดยที่ μi คือ ศักย์เคมีต่ออนุภาคของอนุภาคชนิด i และ Ni คือ จำนวนของอนุภาคเหล่านั้น เรายังสามารถเขียนพจน์สุดท้ายได้อีกเป็น "μi" "dn""i" (โดยที่ dni คือ จำนวนโมลขององค์ประกอบ i ที่ถูกเพิ่มเข้าไปในระบบ และในกรณีนี้ μi คือ ศักย์เคมีโมลาร์) หรือเป็น "μ""i" "dm""i" (โดยที่ dmi คือ มวลขององค์ประกอบ i ที่ถูกเพิ่มเข้าไปในระบบ และในกรณีนี้ μi คือ ศักย์เคมีจำเพาะ)
ฟังก์ชันลักษณะเฉพาะและตัวแปรสภาวะธรรมชาติ.
เอนทาลปี "H"("S"["p"], "p", {"Ni"}) แสดงออกถึงอุณหพลศาสตร์ของระบบในแบบ "การแสดงแทนพลังงาน" (energy representation) ตัวแปรของมันในฟังก์ชันสภาวะประกอบด้วยตัวแปรสภาวะ (state variable) ที่ไม่ขึ้นกับปริมาณหนึ่งและที่ขึ้นกับปริมาณอีกสอง ตัวแปรสภาวะ "S"["p"], p และ {"Ni"} เป็น"ตัวแปรสภาวะธรรมชาติ" (natural state variable) ในการแสดงแทนรูปแบบนี้ โดยพวกมันเหมาะสำหรับการอธิบายกระบวนการต่าง ๆ ที่พวกมันถูกกำหนดโดยปัจจัยแวดล้อม เช่น เมื่อก้อนมวลอากาศในชั้นบรรยากาศเคลื่อนที่ไปยังระดับความสูงอีกระดับหนึ่ง ความดันแวดล้อมก็เปลี่ยน และกระบวนการก็มักเกิดขึ้นเร็วเสียจนไม่มีเวลาที่เพียงพอให้ความร้อนถ่ายเท นี่คือพื้นฐานของสิ่งที่เรียกว่าการประมาณแบบอะเดียแบติกหรือแบบความร้อนคงที่ที่ถูกใช้ในอุตุนิยมวิทยา
ฟังก์ชันสภาวะลักษณะเฉพาะอีกหนึ่งของระบบอุณหพลศาสตร์ที่เป็นสังยุคของเอนทาลปีที่มีตัวแปรเหล่านี้คือเอนโทรปี มีฟังก์ชันเป็น "S"["p"]("H", "p", {"Ni"}) โดยมีตัวแปรสภาวะที่เหมือนกันยกว้นเอนโทรปี "S"["p"] ซึ่งถูกแทนด้วยเอนทาลปี "H" นี่เป็นการแสดงออกของ"การแสดงแทนเอนโทรปี" (entropy representation) ตัวแปรสภาวะ H, p และ {"Ni"} เป็น "ตัวแปรสภาวะธรรมชาติ"ในการแสดงแทนรูปแบบนี้ โดยพวกมันเหมาะสำหรับการอธิบายกระบวนการต่าง ๆ ที่พวกมันถูกควบคุมโดยการทดลอง เช่น ค่าของ H และ p สามารถถูกควบคุมได้ด้วยการให้ความร้อนถ่ายเท และการปรับเฉพาะความดันภายนอกบนลูกสูบที่เป็นตัวกำหนดปริมาตรของระบบ
การตีความทางกายภาพ.
พจน์ U คือพลังงานของระบบ และพจน์ pV สามารถถูกตีความได้ว่าเป็นงาน (work (thermodynamics)) ซึ่งจำเป็นสำหรับการหา "พื้นที่ว่าง" ให้กับระบบหากความดันของสภาพแวดล้อมมีค่าคงที่ 
อาทิ เมื่อระบบของแก๊ส n โมลที่มีปริมาตร V ที่ความดัน p และอุณหภูมิ T ถูกสร้างขึ้นหรือถูกนำพามายังสภาวะปัจจุบันจากศูนย์สัมบูรณ์ พลังงานจะต้องได้มาเท่ากับพลังงานภายใน U บวก pV โดยที่ pV คืองานที่ถูกกระทำในการดันต้านกับความดันโดยรอบ (ของบรรยากาศ) 
ในวิชาฟิสิกส์และกลศาสตร์สถิติ การศึกษาถึงสมบัติภายในของระบบที่มีปริมาตรคงที่อาจเป็นที่สนใจมากกว่า และจึงอาจใช้พลังงานภายใน ในวิชาเคมี การทดลองมักทำที่ความกดอากาศคงที่ และงานความดัน-ปริมาตรแสดงถึงการแลกเปลี่ยนพลังงานกับบรรยากาศที่มีนิยามดีแล้วและมีขนาดเล็ก Δ"H" จึงเป็นค่าประมาณของความร้อนของปฏิกิริยาที่ใช้ได้ ส่วนการเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีของเครื่องจักรความร้อนหลังหนึ่งรอบวัฏจักรสมบูรณ์จะเท่ากับศูนย์ เพราะสภาวะตอนต้นและตอนสุดท้ายจะเท่ากัน
ความสัมพันธ์กับความร้อน.
ในการที่จะกล่าวถึงความสัมพันธ์ระหว่างเอนทาลปีที่เพิ่มขึ้นกับแหล่งความร้อน เราจะย้อนกลับไปหากฎข้อที่หนึ่งสำหรับระบบปิด สัญญะตามธรรมเนียมฟิสิกส์: "dU" = "δQ" − "δW" โดยที่ความร้อน δQ จะได้มาจากการนำ การแผ่รังสี หรือการทำความร้อนแบบจูล (Joule heating) เรานำมันไปใช้กับกรณีพิเศษเมื่อความดันที่ผิวคงที่ และในกรณีนี้งานจะเท่ากับ "p" "dV" (โดนที่ p คือความดันที่ผิวและ dV คือปริมาตรที่เพิ่มขึ้นของระบบ) ส่วนกรณีของปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าระยะไกลจะต้องพิจารณาร่วมตัวแปรสภาวะเพิ่มเติมในการจัดสูตรของมันด้วย และจะไม่พูดถึงมัน ณ ที่นี้ ในกรณีนี้กฎข้อที่หนึ่งจะได้เป็น:
<math display="block">dU = \delta Q - p\,dV</math>
แล้ว
<math display="block">dH = dU + d(pV)</math>
ดังนั้น
dH &= \delta Q + V\,dp + p \,dV - p\,dV\\
&= \delta Q + V\,dp
\end{align}</math>
หากระบบอยู่ใต้ความดันคงที่, "dp" = 0 และด้วยเหตุนี้เอนทาลปีของระบบที่เพิ่มขึ้นจะเท่ากับความร้อนที่ถูกเพิ่ม:
<math display="block">dH = \delta Q</math>
ในเป็นเหตุว่าทำไมในคริสต์ศตวรรษที่ 19 ใช้คำว่า "heat content" (เนื้อหาความร้อน) ซึ่งปัจจุบันเลิกใช้แล้ว
การประยุกต์ใช้.
ในอุณหพลศาสตร์ เอนทาลปีสามารถคำนวณหาได้ด้วยการหาข้อกำหนดในการสร้างระบบ ๆ หนึ่งจาก "ความไม่มีอะไร" งานเชิงกลที่ต้องใช้ pV จะต่างกันไปขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่ได้มาระหว่างการสร้างระบบทางอุณหพลศาสตร์
พลังงานจะต้องมีเพื่อนำเอาอนุภาคออกจากสภาพแวดล้อมเพื่อหาที่ว่างเพื่อสร้างระบบขึ้นมา โดยสมมุติว่าความดัน p คงที่ นี่ก็คือพจน์ pV พลังงานที่ต้องได้มาก็จะต้องให้สำหรับการเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายใน U ด้วย ซึ่งประกอบด้วยพลังงานกระตุ้น พลังงานของการแตกตัวเป็นไอออน พลังงานของการผสม พลังงานของการกลายเป็นไอ พลังงานของพันธะเคมี และอื่น ๆ อีกมากมาย ทั้งหมดนี้เมื่อรวมกันแล้วประกอบเป็นการเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปี "U" + "pV" ส่วนการเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีในระบบที่ความดันคงที่ซึ่งไม่มีงานภายนอกกระทำลงไปนอกเหนือจากงาน pV จะเท่ากับความร้อนที่ระบบได้รับมา
การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีในระบบแบบง่ายที่มีจำนวนอนุภาคคงที่ที่ความดันคงที่จะเท่ากับปริมาณของพลังงานความร้อนสูงสุดที่จะได้มาจากกระบวนการอุณหพลวัตแบบความดันคงที่
ความร้อนของปฏิกิริยา.
เราไม่สามารถวัดปริมาณเอนทาลปีรวมของระบบได้โดยตรง แต่จะ"การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปี"ของระบบแทน นิยามของการเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีคือสมการดังต่อไปนี้:
<math display="block">\Delta H = H_\mathrm{f} - H_\mathrm{i},</math>
โดยที่
การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปี Δ"H" ของระบบปฏิกิริยาคายความร้อนที่ความดันคงที่จะมีค่าลบอันเนื่องจากผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาซึ่งมีเอนทาลปีน้อยกว่าตัวทำปฏิกิริยา และเท่ากับความร้อนที่ถูก "คาย" ออกมาในปฏิกิริยาหากไม่มีการทำงานไฟฟ้าหรืองานเพลา กล่าวได้อีกแบบว่าเอนทาลปีที่ลดลงโดยรวมนั้นเกิดขึ้นจากการผลิตความร้อน ในทางตรงกันข้าม Δ"H" ของปฏิกิริยาดูดความร้อนที่ความดันคงที่จะมีค่าบวกและเท่ากับความร้อนที่ถูก"ดูด"ไปในปฏิกิริยา 
การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่ความดันคงที่คือ Δ"H" = Δ"U" + "p" Δ"V" จากนิยามของเอนทาลปีว่า "H" = "U" + "pV" อย่างไรก็ตาม ในปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่ พจน์ว่าด้วยงาน "p" Δ"V" มีขนาดเล็กกว่าการเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายใน Δ"U" มาก ซึ่งประมาณได้เท่ากับ Δ"H" ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาเผาไหม้ของแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ 2 CO(g) + O2(g) → 2 CO2(g), Δ"H" = −566.0 kJ และ Δ"U" = −563.5 kJ. ในเมื่อการเปลี่ยนแปลงนั้นขนาดเล็กมาก เอนทาลปีของปฏิกิริยาจึงมักถูกอธิบายเป็นพลังงานปฏิกิริยาและถูกวิเคราะห์เป็นพลังงานพันธะ
เอนทาลปีจำเพาะ.
เอนทาลปีจำเพาะของระบบเอกรูปมีนิยามว่า "h" = "H"/"m" โดยที่ m คือมวลของระบบ หน่วยวัดเอสไอของเอนทาลปีจำเพาะคือจูลต่อกิโลกรัม มันสามารถถูกแสดงออกด้วยปริมาณจำเพาะอื่น ๆ ได้เป็น "h" = "u" + "pv" โดยที่ u คือพลังงานภายในจำเพาะ p คือความดัน และ v คือปริมาตรจำเพาะซึ่งเท่ากับ โดยที่ ρ คือความหนาแน่น
การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปี.
การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีหมายถึงการเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่สังเกตได้ในองค์ประกอบของระบบทางอุณหพลศาสตร์ขณะที่กำลังแปลงหรือเกิดปฏิกิริยาเคมี มันคือความแตกต่างระหว่างเอนทาลปีหลังจากที่กระบวนการเสร็จสิ้นแล้ว กล่าวคือเอนทาลปีของผลิตภัณฑ์หากสมมุติว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นโดยสมบูรณ์ กับเอนทาลปีในตอนแรกของระบบ กล่าวคือของตัวทำปฏิกิริยา กระบวนการเหล่านี้ถูกระบุชี้ด้วยสภาวะตอนแรกและตอนสุดท้ายเท่านั้น ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีของกระบวนการผันกลับจะเท่ากับค่าติดลบของกระบวนการเดินหน้า
การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีมาตรฐานที่พบได้ทั่วไปคือเอนทาลปีของการก่อตัว (enthalpy of formation) ซึ่งหาได้มาสำหรับสารจำนวนมากแล้ว การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีถูกวัดและรวบรวมอยู่เป็นประจำในงานอ้างอิงทางเคมีและฟิสิกส์ อาทิหนังสือคู่มือเคมีและฟิสิกส์ซีอาร์ซี (CRC Handbook of Chemistry and Physics) การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีดังต่อไปนี้ที่คัดเลือกมาคืออย่างที่พบเจอได้ทั่วไปในวิชาอุณหพลศาสตร์
เมื่อใช้กับศัพท์ที่พบเจอได้เหล่านี้ คำว่า"การเปลี่ยนแปลง"มักถูกตัดทิ้งและสมบัติจะถูกเรียกเพียงว่า"เอนทาลปีของ 'กระบวนการ"' เพราะสมบัติเหล่านั้นมักถูกใช้เป็นค่าอ้างอิง การอ้างอิงพวกมันเป็นชุดของตัวแปรแวดล้อมแบบมาตรฐานจึงเป็นสิ่งที่ทำกันโดยทั่วไป กล่าวคืออุณหภูมิและความดันมาตรฐาน ประกอบด้วย:
ชื่อของเอนทาลปีสำหรับค่ามาตรฐานเหล่านี้มักเติมคำว่า"มาตรฐาน"เข้าไปด้วย เช่น"เอนทาลปีมาตรฐานของการก่อตัว"
ระบบเปิด.
ในระบบเปิด (Open system (systems theory)) ทางอุณหพลศาสตร์ มวล (ของสาร) อาจไหลเข้าออกขอบเขตของระบบได้ กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์สำหรับระบบเปิดกล่าวว่า: พลังงานภายในของระบบที่เพิ่มขึ้นจะเท่ากับปริมาณของพลังงานที่ถูกเพิ่มเข้ามาในระบบผ่านมวลที่ไหลเข้ามาและผ่านการทำความร้อน ลบด้วยปริมาณที่เสียไปจากมวลที่ไหลออกจากระบบและที่เสียไปในรูปของงานที่ระบบกระทำ:
<math display="block">dU = \delta Q + dU_\text{in} - dU_\text{out} - \delta W,</math>
โดยที่ "U"in คือพลังงานภายในเฉลี่ยที่เข้ามาในระบบ และ "U"out คือพลังงานภายในเฉลี่ยที่ออกจากระบบ
บริเวณของปริภูมิที่ถูกตีกรอบด้วยขอบเขตของระบบเปิดมีชื่อเรียกว่าปริมาตรควบคุม (control volume) และอาจจะตรงกับกำแพงที่เป็นกายภาพหรือไม่ก็ได้ หากเราเลือกรูปทรงของปริมาตรควบคุมให้การไหลเข้าออกทั้งหมดเกิดขึ้นตั้งฉากกับผิวของมันแล้ว การไหลเข้าระบบของมวลจะทำงานเสมือนเป็นลูกสูบของไหลที่กำลังดันเอามวลเข้าไปในระบบ และระบบก็จะทำงานลงบนการไหลออกของมวลเสมือนมันกำลังขับลูกสูบของไหลเช่นกัน ฉะนั้นจึงมีงานที่ถูกกระทำอยู่สองชนิดคือ "งานไหล"ดังได้อธิบายไป ซึ่งถูกกระทำลงบนของไหล (มักถูกเรียกว่า "งาน pV") กับ"งานเพลา"ซึ่งถูกกระทำลงบนอุปกรณ์กลไกเชิงกลบางจำพวก เช่นกังหันหรือเครื่องสูบ
งานทั้งสองชนิดสามารถแสดงออกได้ในสมการนี้ 
<math display="block">\delta W = d(p_\text{out}V_\text{out}) - d(p_\text{in}V_\text{in}) + \delta W_\text{shaft}.</math>
แทนปริมาตรควบคุม (cv) เข้าไปในสมการนั้นก็จะได้:
<math display="block">dU_\text{cv} = \delta Q + dU_\text{in} + d(p_\text{in}V_\text{in}) - dU_\text{out} - d(p_\text{out}V_\text{out}) - \delta W_\text{shaft}.</math>
นิยามของเอนทาลปี H ทำให้เราสามารถใช้ศักย์ทางอุณหพลศาสตร์ (thermodynamic potential) นี้เพื่อพิจารณาทั้งพลังงานภายในกับงาน pV ในของไหลในระบบเปิดได้:
<math display="block">dU_\text{cv} = \delta Q + dH_\text{in} - dH_\text{out} - \delta W_\text{shaft}.</math>
หากเราอนุญาตให้ขอบเขตของระบบเคลื่อนที่ได้ด้วย (เช่นจากลูกสูบที่เคลื่อนที่) เราก็จะได้กฎข้อที่หนึ่งสำหรับระบบเปิดในรูปแบบที่ทั่วไปพอประมาณได้ โดยเขียนแบบอนุพันธ์เทียบกับเวลาได้:
<math display="block">\frac{dU}{dt} = \sum_k \dot Q_k + \sum_k \dot H_k - \sum_k p_k\frac{dV_k}{dt} - P,</math>
โดยเป็นผลรวมตลอดแต่ละตำแหน่ง k ที่ ๆ ได้รับความร้อนเข้าไป ที่ ๆ มวลไหลเข้าไปในระบบ และที่ ๆ ขอบเขตขยับ ส่วนพจน์ Ḣk แสดงแทนอัตราไหลของเอนทาลปีซึ่งเขียนได้เป็น
<math display="block">\dot H_k = h_k\dot m_k = H_\mathrm{m}\dot n_k,</math>
โดยที่ ṁk และ ṅk คืออัตราไหลของมวลและอัตราไหลโมลาร์ที่ตำแหน่ง k ตามลำดับ พจน์ แสดงแทนอัตราการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรของระบบที่ตำแหน่ง k ซึ่งส่งผลเป็นกำลัง pV ที่ระบบกระทำ ตัวแปร "P" แทนกำลังในรูปแบบอื่นใดก็ตามที่ระบบเป็นตัวกระทำ เช่นกำลังเพลา แต่ก็อาจเป็นกำลังไฟฟ้าได้ เช่นที่ผลิตโดยโรงไฟฟ้า
หมายเหตุว่าการแสดงออกนี้เป็นจริงก็ต่อเมื่ออัตราไหลของพลังงานจลน์นั้นถูกอนุรักษ์ระหว่างทางเข้าและทางออกของระบบ#เปลี่ยนทาง ไม่เช่นนั้นก็จะต้องรวมมันไว้ในสมดุลเอนทาลปีด้วย 
ระหว่างปฏิบัติการสภาวะคงที่ของอุปกรณ์หนึ่ง ("ดูที่กังหัน, เครื่องสูบ, และเครื่องยนต์" (engine)) โดยเฉลี่ยแล้วสามารถกำหนดให้เท่ากับศูนย์ได้ ทำให้ได้การแสดงออกที่เป็นประโยชน์สำหรับการผลิตกำลัง (Power (physics)) โดยเฉลี่ยของอุปกรณ์เหล่านี้เมื่อปราศจากปฏิกิริยาเคมี:
<math display="block"> P = \sum_k \left\langle \dot Q_k \right\rangle
+ \sum_k \left\langle \dot H_k \right\rangle
- \sum_k \left\langle p_k\frac{dV_k}{dt} \right\rangle,</math>
โดยที่วงเล็บสามเหลี่ยม (angle bracket) หมายถึงค่าเฉลี่ยเวลา ความสำคัญทางเทคนิคของเอนทาลปีเกี่ยวข้องโดยตรงกับการที่มันอยู่ในกฎข้อที่หนึ่งสำหรับระบบเปิด ดังที่เขียนไว้ข้างบน
แผนภาพ.
เราหาค่าเอนทาลปีของสารที่สำคัญบางชนิดได้จากซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์ ในทางปฏิบัติแล้ว เราสามารถหาสมบัติเชิงวัตถุสภาพที่เกี่ยวข้องทั้งหมดในรูปแบบตารางหรือแบบกราฟได้ โดยแผนภาพมีหลายชนิด เช่นแผนภาพ "h"–"T" ซึ่งแสดงเอนทาลปีจำเพาะ h เป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ T ที่ความดัน p ต่าง ๆ และแผนภาพ "h"–"p" ซึ่งแสดง h เป็นฟังก์ชันของ p ที่ค่า T ต่าง ๆ หนึ่งในแผนภาพที่พบได้ทั่วไปที่สุดคือแผนภาพอุณหภูมิ-เอนโทรปีจำเพาะ (แผนภาพ "T"–"s") ซึ่งแสดงเส้นโค้งของการหลอมเหลวและค่าของของเหลวกับแก๊สอิ่มตัวไว้ด้วยกันพร้อมกับเส้นความดันคงที่และเส้นเอนทาลปีคงที่ แผนภาพพวกนี้เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังที่วิศวกรความร้อนนำมาใช้
การประยุกต์ใช้พื้นฐานบางแบบ.
จุด a จนถึงจุด h ในภาพมีบทบาทในเนื้อหาส่วนนี้
จุด e และจุด g คือของเหลวอิ่มตัว และจุด h คือแก๊สอิ่มตัว
การควบคุมอัตราการไหล.
หนึ่งในการประยุกต์ใช้แบบง่ายของแนวคิดเอนทาลปีคือสิ่งที่เรียกว่ากระบวนการควบคุมอัตราการไหล (throttling) เรียกอีกชื่อว่าการขยายตัวจูล-ทอมสัน (Joule–Thomson effect) โดยเกี่ยวกับการไหลแบบอะเดียแบติกคงที่ของของไหลผ่านตัวต้านการไหล (ลิ้น จุกพรุน หรืออุปกรณ์ต้านการไหลชนิดอื่น ๆ) ดังที่แสดงให้เห็นในภาพ กระบวนการนี้สำคัญอย่างยิ่ง เพราะเป็นหัวใจหลักของการทำงานของตู้เย็นครัวเรือน โดยทำหน้าที่เพื่อลดอุณหภูมิภายในตู้เย็นเมื่อเทียบกับอุณหภูมิโดยรวม มันยังเป็นขั้นตอนสุดท้ายในเครื่องทำให้เหลว (liquefier) อีกหลายชนิด
เอนทาลปีของระบบของการไหลแบบสภาวะคงที่ (แสดงแทนด้วยสี่เหลี่ยมประ) จะต้องมีค่าคงที่ ดังนั้น
<math display="block">0 = \dot m h_1 - \dot m h_2.</math>
ในเมื่ออัตราไหลของมวลคงที่ เอนทาลปีจำเพาะที่ทั้งสองฝั่งของตัวต้านการไหลจึงเท่ากัน:
<math display="block">h_1 = h_2,</math>
กล่าวคือ เอนทาลปีต่อหน่วยมวลจะไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการควบคุมอัตราการไหล ผลพวงจากความสัมพันธ์นี้สามารถอธิบายได้ด้วยแผนภาพ "T"−"s" ข้างบน จุด c มีความดัน 200 บาร์ และมีอุณหภูมิห้อง (300 K) การขยายตัวจูล-ทอมสันจากความดัน 200 บาร์ ไปยัง 1 บาร์ ดำเนินตามเส้นโค้งของเอนทาลปีคงที่ที่ค่าประมาณ 425 kJ/kg (ไม่ได้แสดงในแผนภาพ) ซึ่งพาดอยู่ระหว่างเส้นเอนทาลปีคงที่ค่า 400 กับ 450 kJ/kg และจบลงที่จุด d ซึ่งอยู่ที่อุณหภูมิประมาณ 270 K ดังนั้นการขยายตัวจากความดัน 200 บาร์ ไปยัง 1 บาร์ จะทำให้ไนโตรเจนเย็นลงจากอุณหภูมิห้อง 300 K ไปยังอุณหภูมิ 270 K ส่วนข้างในลิ้นจะมีการเสียดทานมากและผลิตเอนทาลปีปริมาณมาก แต่อุณหภูมิตอนสุดท้ายก็จะยังต่ำกว่าค่าเริ่มต้น
จุด e ถูกเลือกมาให้อยู่บนเส้นของเหลวอิ่มตัวโดยที่ "h" = 100 kJ/kg มันตรงกับเส้นความดัน "p" = 13 บาร์ และที่อุณหภูมิ "T" = 108 K การควบคุมอัตราการไหลจากจุดนี้ไปยังจุดที่ความดัน 1 บาร์ จบลงที่บริเวณสองวัฏภาค (จุด f) นี่หมายความว่าสิ่งที่ออกมาจากลิ้นควบคุมอัตราการไหลจะเป็นส่วนผสมของแก๊สและของเหลว ในเมื่อเอนทาลปีเป็นตัวแปรที่ขึ้นกับปริมาณ เอนทาลปีที่จุด f ("h"f) จะเท่ากับเอนทาลปีที่จุด g ("h"g) คูณด้วยเศษส่วนของของเหลวที่จุด f ("x"f) บวกด้วยเอนทาลปีที่จุด h ("h"h) คูณด้วยเศษส่วนของแก๊สที่จุด f (1 − "x"f) ดังนั้น
<math display="block"> h_\mathbf{f} = x_\mathbf{f} h_\mathbf{g} + (1 - x_\mathbf{f})h_\mathbf{h}.</math>
ใส่ตัวเลขลงไปจะได้ 100 = "x"f × 28 + (1 − "x"f) × 230 ดังนั้น "x"f = 0.64 นี่หมายความว่าเศษส่วนมวลของของเหลวในส่วนผสมของเหลว-แก๊สที่ออกมาจากลิ้นควบคุมอัตราการไหลนั้นจะเท่ากับร้อยละ 64
เครื่องอัด.
มีกำลัง P กระทำลงไป เช่นกำลังไฟฟ้า อุณหภูมิของแก๊สจะเพิ่มขึ้นหากการอัดเป็นแบบอะเดียแบติก และในกรณีที่เป็นแบบผันกลับได้ก็จะมีเอนโทรปีคงที่ ซึ่งตรงกับเส้นแนวตั้งในแผนภาพ "T"–"s" ตัวอย่างเช่นการอัดแก๊สไนโตรเจนจากความดัน 1 บาร์ (จุด a) ไปยังความดัน 2 บาร (จุด b) จะทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นจาก 300 K ไปยัง 380 K การจะปล่อยแก็สอัดออกมาที่อุณหภูมิโดยรอบ "T"a ได้ก็จะต้องถ่ายเทความร้อน เช่นด้วยน้ำหล่อเย็น ส่วนในกรณีในอุดมคติการอัดจะเป็นกระบวนการที่อุณหภูมิคงที่ อัตราไหลของความร้อนไปยังสภาพแวดล้อมโดยเฉลี่ยแทนด้วย Q̇ ในเมื่อระบบอยู่ในสภาวะคงที่ จากกฎข้อที่หนึ่งจะได้
<math display="block">0 = -\dot Q + \dot m h_1 - \dot m h_2 + P.</math>
จะมีกำลังขั้นต่ำที่ต้องใช้ในการอัดเมื่อเป็นการอัดที่ผันกลับได้ หากเป็นเช่นนั้นแล้ว กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์สำหรับระบบเปิดจะได้
<math display="block">0 = -\frac{\dot Q}{T_\mathrm{a}} + \dot m s_1 - \dot m s_2.</math>
กำจัด Q̇ แล้วจะได้ค่าของกำลังขั้นต่ำ
<math display="block">\frac{P_\text{min}}{\dot m} = h_2 - h_1 - T_\mathrm{a}(s_2 - s_1).</math>
ตัวอย่างเช่นการอัดแก๊สไนโตรเจน 1 kg จากความดัน 1 บาร์ ไปยัง 200 บาร์จะต้องใช้กำลังอย่างน้อย ("h"c − "h"a) − "T"a("s"c − "s"a) จากข้อมูลที่ได้มาจากแผนภาพ "T"–"s" เราจะได้ค่ามาเท่ากับ #เปลี่ยนทาง 476 kJ/kg.
เราสามารถทำให้ความสัมพันธ์สำหรับค่าของกำลังง่ายลงด้วยการเขียนใหม่เป็น
<math display="block">\frac{P_\text{min}}{\dot m} = \int_1^2(dh - T_\mathrm{a}\,ds).</math>
โดยที่ "dh" = "T" "ds" + "v" "dp" จากนี่ ความสัมพันธ์ที่ได้มาสุดท้ายจะเท่ากับ
<math display="block">\frac{P_\text{min}}{\dot m} = \int_1^2 v\,dp.</math>
ประวัติและศัพทมูลวิทยา.
คำว่า "enthalpy" (เอนทาลปี) ถูกบัญญัติขึ้นมาค่อนข้างช้าในประวัติศาสตร์ของวิชาอุณหพลศาสตร์ในช่วงต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 ในขณะที่คำว่า "energy" ถูกนำเข้ามาในความหมายใหม่โดยโทมัส ยัง ใน ค.ศ. 1802 โดยมาจากรากศัพท์ของคำในภาษากรีก ("ergon" อ่านว่า "เอร์โกน") ที่แปลว่า "งาน" เพื่ออธิบายมโนคติของความสามารถในการกระทำงาน ส่วนคำว่า "entropy" ถูกบัญญัติขึ้นโดยรูด็อล์ฟ เคลาซีอุส ใน ค.ศ. 1865 โดยมาจากภาษากรีกคำว่า ("tropē" อ่านว่า "โตรเป") ที่แปลว่า "การแปลง" หรือ "การหัน" ส่วนคำว่า "enthalpy" มาจากรากศัพท์ของคำในภาษากรีก ("thalpos" อ่านว่า "ทาลโปส") ที่แปลว่า "ความอุ่น" หรือ "ความร้อน" รวมกับคำอุปสรรค 
คำนี้เป็นคำที่ใช้แสดงออกถึงแนวคิดที่เลิกใช้แล้วเรื่อง "heat content" (เนื้อหาความร้อน) เพราะ dH จะหมายถึงปริมาณของความร้อนที่ได้มาในกระบวนการที่ความดันคงที่เท่านั้น แต่ไม่ใช่ในกรณีทั่วไปที่ความดันแปรเปลี่ยนได้
โจไซอา วิลลาร์ด กิบส์ (Josiah Willard Gibbs) ใช้คำว่า "a heat function for constant pressure" (ฟังก์ชันความร้อนสำหรับความดันคงที่) แทนเพื่อความชัดเจน
การนำเสนอเข้ามาของแนวคิด "heat content" H มักถูกสัมพันธ์กับเบอนัว ปอล เอมีล กลาแปรง และรูด็อล์ฟ เคลาซีอุส (ความสัมพันธ์เคลาซีอุส-กลาแปรง (Clausius–Clapeyron relation) ค.ศ. 1850).
คำว่า "enthalpy" เองปรากฏในสิ่งพิมพ์เป็นครั้งแรกใน ค.ศ. 1909 ไฮเกอ กาเมอร์ลิง โอนเนิส มักถูกถือว่าน่าจะเป็นเป็นผู้ที่นำเสนอมันก่อนหน้าหนึ่งปีด้วยวาจาที่การประชุมครั้งแรกของสถาบันการทำความเย็น (Institute of Refrigeration) ที่ปารีส
และเริ่มเป็นที่รู้จักก็ในคริสต์ทศวรรษ 1920 โดยเฉพาะจาก"ตารางและแผนภาพไอน้ำของมอลีเอ" (enthalpy–entropy chart) ที่ถูกเผยแพร่ออกมาใน ค.ศ. 1927
ก่อนหน้าคริสต์ทศวรรษ 1920 สัญลักษณ์ H ถูกใช้แบบประปรายอยู่พอควรเพื่อหมายถึง "ความร้อน" ในนัยทั่วไป นิยามแบบเคร่งครัดของ H ที่จำกัดถึงเอนทาลปีหรือ "heat content at constant pressure" (เนื้อหาความร้อนที่ความดันคงที่) เท่านั้นถูกนำเสนออย่างเป็นทางการโดยอัลเฟรด ดับเบิลยู. พอร์เตอร์ (Alfred W. Porter) ใน ค.ศ. 1922
ดูเพิ่ม.
<templatestyles src="Div col/styles.css"/>