エンタルピーとは

質問

冷凍機械の勉強を始めたばかりです。
が、エンタルピーが分からなくて前に進むことが出来ません。

比熱、熱容量、熱量は、
分かったつもりですが…比熱×質量＝熱容量　熱容量×温度差＝熱量

エンタルピーは全熱量とありますが、熱量に何を足せば？よいのでしょうか？

また、
　エンタルピー　＝　内部エネルギー　＋　圧力　×　体積　というのがありました。
余計、分かりません。

水をたとえにご教授願えませんでしょうか？
宜しくお願いします。

回答No.1

hue2011

物理学の中でも異常に簡単なことです。
わからないと言う人が多いようなので、物理学をやっている人間は、はてな、なぜ？といつも思うことが多い用語です。

わからない理由は想像がつきます。数式を目の前におくからです。
数式を忘れて、意味を想像してください。

ある入れ物の中に水が入っているとします。見失っていませんね。
圧力は一定と考えます。だからふたをあけときます。見失っていませんね。
水圧がありますね。見失っていませんね。
体積があったとして、圧力×体積は、外にむかってしている仕事ですね。
見失っていないでしょうね。

入れ物の中の水は当然エネルギーをもっていますね。
エネルギーを増したり減らしたりするとき、外に向かってしている仕事があるでしょうね。
外との間のエネルギーの増減はこの二つで説明できないとおかしいですね。
これがエンタルピーです。
　　Ｈ　＝　U + pV
というもっともらしい数式はたかだかこれだけの意味です。

高級な物理学ではなく、非常に単純にものを言っているだけです。

別のことばでいえば、容器に入った水を温めます。でも定圧で。
その容器に加えたエネルギーは、水自体のエネルギーの増加をもたらし、いま温めることによって内部から反発力が働いたその仕事につかわれた。
ということです。

外への仕事、ということで言っているのは、ロスです。
エネルギーの増加は、実質のエネルギー増加＋ロスだと言っているのです。

あまりに当たり前で簡単なことを言っているように思われませんか。

ご要望が水だったのでそういう説明をしてみましたけど、気体で言ったほうが楽です。

気体を温めます。膨らみます。膨らむことで定圧です。
熱を持ちます。つまりエネルギーが増大します。
このとき膨張することで周辺の空気を押します。これが仕事ですが、エネルギーロスです。
自分のエネルギー増加と、ロスをあわせたら外から加わったエネルギーの全部です。
そのエネルギーの全部をエンタルピーと言います。

これ以上わかりやすく言えないのですが。
中学生でもわかる説明をしているつもりですけども。

お礼

早速のご回答感謝します。
非常に分かりやすく有難うございます。

補足

をあわせたら外から加わったエネルギーの全部

この部分が分かりません。

増加とロスと……

もう一歩の所です。ご教授ください。

宜しくお願いします。