摩尔焓英文解释翻译、摩尔焓的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 molar enthalpy

mol
【化】 mole

enthalpy
【化】 enthalpy; heat content; heat function

摩尔焓 (Molar Enthalpy)

定义与基本概念

摩尔焓（Molar Enthalpy）是热力学中描述物质能量状态的重要物理量，定义为单位物质的量的焓值，符号通常为 ( H_m ) 或 ( bar{H} )，国际单位为焦耳每摩尔（J/mol）。其数学表达式为：

$$ H_m = frac{H}{n} $$

其中 ( H ) 为系统的总焓，( n ) 为物质的量。焓（Enthalpy）本身是内能（( U )）、压力（( p )）和体积（( V )）的组合函数，即 ( H = U + pV )，因此摩尔焓亦可表示为：

$$ H_m = frac{U + pV}{n} $$

物理意义与特性

状态函数：摩尔焓是状态函数，其变化仅取决于系统的初末状态，与过程路径无关。
能量表征：在恒压条件下，摩尔焓变（( Delta H_m )）等于系统吸收或释放的热量，即 ( Delta H_m = q_p )。这一特性使其在分析化学反应热效应（如生成焓、燃烧焓）及相变过程（如熔化焓、汽化焓）中至关重要。
标准摩尔生成焓（( Delta_f H^ominus_m ))：指在标准状态（298 K，100 kPa）下，由稳定单质生成1摩尔化合物时的焓变，用于量化化合物的相对稳定性及反应热计算。

应用场景

化学反应热力学：通过标准摩尔生成焓计算反应焓变（( Delta_r H_m = sum u_i Deltaf H{m,i}^ominus )，其中 ( u_i ) 为化学计量数）。
相平衡分析：例如水的摩尔汽化焓（( Delta_{vap} H_m = 40.65 , text{kJ/mol} )）表征液态到气态转变所需的能量。
工程热力学：在热机效率、制冷循环设计中，摩尔焓用于能量平衡计算。

权威参考来源

国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）：明确定义摩尔焓为广度量焓的摩尔形式，强调其在热化学中的核心地位。
美国国家标准与技术研究院（NIST）：提供物质的标准摩尔生成焓、相变焓等精确实验数据，如苯的 ( Delta_f H^ominus_m = 49.0 , text{kJ/mol} ) 。
经典热力学教材：如《Atkins' Physical Chemistry》系统阐释焓与热力学第一定律的关系，并推导摩尔焓在开放系统中的应用。

示例计算

甲烷燃烧反应：

$$ text{CH}_4(g) + 2text{O}_2(g) rightarrow text{CO}_2(g) + 2text{H}_2text{O}(l) $$

利用标准摩尔生成焓数据（单位：kJ/mol）：

( Delta_f H_m^ominus (text{CH}_4) = -74.6 )， ( Delta_f H_m^ominus (text{CO}_2) = -393.5 )， ( Delta_f H_m^ominus (text{H}_2text{O}) = -285.8 )

反应焓变：

$$ Delta_r H_m = [-393.5 + 2 times (-285.8)] - [-74.6 + 2 times 0] = -890.5 , text{kJ/mol} $$

表明每摩尔甲烷燃烧释放890.5 kJ能量。

摩尔焓是热力学中描述物质能量特性的重要参数，其核心定义和特性可归纳如下：

基本定义
摩尔焓（符号为 ( H_m )）表示单位物质的量的焓值，即1摩尔物质所含的焓。其计算公式为：
$$ H = U + PV $$
其中，( U ) 是内能，( P ) 为压力，( V ) 为体积。焓综合了内能与系统对外做功的能量（( PV ) 项），常用于等压过程的热量变化分析。
单位与类型
- 摩尔焓的单位为千焦/摩尔（kJ/mol），适用于物质的量以摩尔（mol）计量的场景。
- 若以质量计量，则称为比焓（符号 ( h )），单位为千焦/千克（kJ/kg）。
标准状态下的应用
在热力学计算中，常涉及标准摩尔焓，例如：
- 标准摩尔生成焓：由稳定单质生成1摩尔化合物时的焓变（ΔfHm），用于衡量物质稳定性。
- 标准摩尔燃烧焓：1摩尔物质完全燃烧释放的焓变（ΔcHm），反映燃料能量特性。
  这些参数是判断化学反应能量变化及方向的基础。
与摩尔概念的关系
摩尔（mol）是物质的量单位，定义为包含 ( 6.022 times 10^{23} ) 个基本粒子（如分子、原子）。摩尔焓通过将总焓与物质的量关联，便于比较不同物质的能量特性。
实际意义
摩尔焓简化了热力学分析，尤其在化工、能源领域，可通过实验测定或理论计算获得，为反应设计、材料选择提供依据。例如，通过比较不同燃料的摩尔燃烧焓，可评估其能量效率。

如需进一步了解标准焓的具体计算或实验方法，可参考热力学教材或专业文献。