SLOVNÍK POJMOV: Entalpia – kľúčový pojem pre tepelné čerpadlá?

Entalpia

 je termodynamický pojem, ktorý vyjadruje množstvo celkovej energie v termodynamickom systéme. Ide o súčet vnútornej energie systému a tlakového objemu (tj. práce potrebnej na udržanie daného tlaku a objemu systému). Jednoduchšie povedané, entalpia je energia potrebná na vykonanie chemickej alebo fyzikálnej zmeny, pričom zahŕňa nielen vnútornú energiu látky, ale aj energiu potrebnú na udržanie tlaku a objemu v okolí.

Entalpia sa často označuje symbolom H a vypočíta sa ako:

H = U + pV

kde:

• H je entalpia
• U je vnútorná energia systému
• p je tlak
• V je objem.

Prečo je entalpia dôležitá? Ako súvisí s tepelnými čerpadlami?

Entalpia je kľúčovým pojmom v mnohých oblastiach, ako je napríklad termodynamika, chemické reakcie, fyzika a inžinierstvo. Používa sa na výpočet zmeny tepla počas procesov, ktoré prebiehajú pri stálom tlaku. Zmena entalpie (ΔH) určuje, koľko tepla sa pri reakcii uvoľní alebo absorbuje. Ak je ΔH negatívna, proces je exotermický (uvoľňuje teplo), ak je pozitívna, ide o endotermický proces (absorbujúci teplo).

Tento koncept je nevyhnutný pre pochopenie toho, ako fungujú napríklad tepelné čerpadlá, pretože práve výmena energie (a tým aj entalpie) určuje efektivitu ich fungovania.

Určite je vnútorná energia systému U? nie E?

Áno, vnútorná energia systému sa v termodynamike bežne označuje symbolom U, nie E.

Vnútorná energia U je súhrn všetkej energie, ktorú má systém v dôsledku pohybu molekúl, rotácií, vibrácií, a interakcií medzi časticami. E sa v termodynamike často používa ako symbol pre celkovú energiu systému, ktorá zahŕňa nielen vnútornú energiu, ale aj kinetickú a potenciálnu energiu systému ako celku. Preto v rámci entalpie (H = U + pV) je správne používať U pre vnútornú energiu.

Takže:

• U = vnútorná energia (energie súvisiace s teplotou, chemickými väzbami a ďalšími vlastnosťami látky)
• E = celková energia, ktorá by zahŕňala aj kinetickú a potenciálnu energiu celej sústavy, čo nie je zameranie entalpie

Tento rozdiel je dôležitý v presnej termodynamickej analýze systémov.