Trasformazioni della materia, energia e ambiente
L’entalpia delle sostanze e le trasformazioni della materia
Nelle trasformazioni della materia che avvengono a pressione costante il calore acquistato o ceduto corrisponde alla variazione di una grandezza di stato che si chiama entalpia (H). L’effetto energetico di una reazione è dato dalla seguente relazione: ∆H = Hprodotti − Hreagenti
Una grandezza di stato: l’entalpia
Il calore sviluppato da una trasformazione che viene fatta avvenire nella bomba calorimetrica è determinato in condizioni in cui il volume resta costante. Sulla base dei principi della termodinamica, si può dire che il calore determinato in queste condizioni corrisponde esattamente alla diminuzione di energia interna del sistema.
In realtà, però, le reazioni di combustione, così come la quasi totalità delle trasformazioni della materia, non vengono realizzate in un contenitore rigido a volume costante ma avvengono alla pressione atmosferica, cioè in condizioni in cui a rimanere costante è la pressione.
Nelle trasformazioni che avvengono a pressione costante il calore acquistato o ceduto non è uguale alla variazione dell’energia interna del sistema, ma corrisponde invece alla variazione di un’altra proprietà del sistema che si chiama entalpia (H). Anche l’entalpia è una grandezza di stato (dipende cioè solo dallo stato iniziale e da quello finale del sistema che si trasforma) e la sua unità di misura è sempre il joule.
La variazione di entalpia (∆H) relativa a una trasformazione che avviene a pressione costante corrisponde numericamente al calore scambiato; essa può essere negativa o positiva a seconda che la reazione sia esotermica o endotermica (figura ►18).
Se il sistema cede calore durante la trasformazione (processo esotermico), l’entalpia dello stato finale è minore di quella dello stato iniziale (∆H < 0).
Viceversa, se il sistema acquista calore durante la trasformazione (processo endotermico), l’entalpia dello stato finale è maggiore di quella dello stato iniziale (∆H > 0).
