엔탈피

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엔탈피는 상태함수로써, H = U + PV(U는 내부 에너지, P는 압력, V는 부피)로 정의된다. 이 때 H의 단위는 j(Joule, 줄)이다.

ΔH(엔탈피 변화량) 유도

H를 H자체로 쓰는 경우는 거의 없다고 봐도 되는데, 이는 H를 직접 구하는 것은 불가능하기 때문이다. 대신에, ΔH(엔탈피 변화량)은 열화학에서 많이 이용하는 편이다. ΔH = ΔU + Δ(PV)인데, 만약 압력이 일정하게 유지가 된다면 Δ(PV) = PΔV라고 할 수 있을 것이다. 그러므로 일정한 압력 조건일 때의 ΔH = ΔU + PΔV라고 할 수 있다.

용도

일정한 압력 조건의 대표적인 곳은 바로 지구인데, 지구에서는 압력이 항상 1기압으로 일정하기 때문이다. 그리고 우리가 실제로 ΔU를 구하는 것은 쉽지 않기 때문에 ΔH를 이용해서 화학 반응에서의 에너지 출입에 대해서 서술하는 편이 많다. 그도 그럴 것이, 기체가 개입하지 않는 반응이라면 지구상에서는 ΔV는 거의 0이 되기 때문에 ΔH와 ΔU의 값이 매우 비슷해지기 때문이다. 또한 이러한 엔탈피 변화량을 통한 에너지 출입을 알기 위해서 표준 생성 엔탈피라는 것을 지정해 놓고 있다. 표준 생성 엔탈피란, 25℃, 1기압 상태에서의 여러가지 물질의 엔탈피를 임의로 지정해 놓은 것인데, 홑원소 물질의 종류가 여러가지가 있을 경우에는 그 중 가장 에너지 준위가 낮은 물질의 표준 생성 엔탈피를 0으로 지정해 놓고, 홑원소 물질의 종류가 하나라면 그것의 표준 생성 엔탈피를 0으로 지정해 놓는 다음, 여러가지 화합물들의 표준 생성 엔탈피를 구하는 방식이다.

주의점

엔탈피를 계산하는 경우에, 같은 물질이라도 그 물질의 상태에 따라서 엔탈피가 다르다는 것을 유념해야 한다.