摩爾焓英文解釋翻譯、摩爾焓的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 molar enthalpy

mol
【化】 mole

enthalpy
【化】 enthalpy; heat content; heat function

摩爾焓 (Molar Enthalpy)

定義與基本概念

摩爾焓（Molar Enthalpy）是熱力學中描述物質能量狀态的重要物理量，定義為單位物質的量的焓值，符號通常為 ( H_m ) 或 ( bar{H} )，國際單位為焦耳每摩爾（J/mol）。其數學表達式為：

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

其中 ( H ) 為系統的總焓，( n ) 為物質的量。焓（Enthalpy）本身是内能（( U )）、壓力（( p )）和體積（( V )）的組合函數，即 ( H = U + pV )，因此摩爾焓亦可表示為：

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

物理意義與特性

狀态函數：摩爾焓是狀态函數，其變化僅取決于系統的初末狀态，與過程路徑無關。
能量表征：在恒壓條件下，摩爾焓變（( Delta H_m )）等于系統吸收或釋放的熱量，即 ( Delta H_m = q_p )。這一特性使其在分析化學反應熱效應（如生成焓、燃燒焓）及相變過程（如熔化焓、汽化焓）中至關重要。
标準摩爾生成焓（( Delta_f H^ominus_m ))：指在标準狀态（298 K，100 kPa）下，由穩定單質生成1摩爾化合物時的焓變，用于量化化合物的相對穩定性及反應熱計算。

應用場景

化學反應熱力學：通過标準摩爾生成焓計算反應焓變（( Delta_r H_m = sum u_i Deltaf H{m,i}^ominus )，其中 ( u_i ) 為化學計量數）。
相平衡分析：例如水的摩爾汽化焓（( Delta_{vap} H_m = 40.65 , text{kJ/mol} )）表征液态到氣态轉變所需的能量。
工程熱力學：在熱機效率、制冷循環設計中，摩爾焓用于能量平衡計算。

權威參考來源

國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）：明确定義摩爾焓為廣度量焓的摩爾形式，強調其在熱化學中的核心地位。
美國國家标準與技術研究院（NIST）：提供物質的标準摩爾生成焓、相變焓等精确實驗數據，如苯的 ( Delta_f H^ominus_m = 49.0 , text{kJ/mol} ) 。
經典熱力學教材：如《Atkins' Physical Chemistry》系統闡釋焓與熱力學第一定律的關系，并推導摩爾焓在開放系統中的應用。

示例計算

甲烷燃燒反應：

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

利用标準摩爾生成焓數據（單位：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 )

反應焓變：

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

表明每摩爾甲烷燃燒釋放890.5 kJ能量。

摩爾焓是熱力學中描述物質能量特性的重要參數，其核心定義和特性可歸納如下：

基本定義
摩爾焓（符號為 ( H_m )）表示單位物質的量的焓值，即1摩爾物質所含的焓。其計算公式為：
$$ H = U + PV $$
其中，( U ) 是内能，( P ) 為壓力，( V ) 為體積。焓綜合了内能與系統對外做功的能量（( PV ) 項），常用于等壓過程的熱量變化分析。
單位與類型
- 摩爾焓的單位為千焦/摩爾（kJ/mol），適用于物質的量以摩爾（mol）計量的場景。
- 若以質量計量，則稱為比焓（符號 ( h )），單位為千焦/千克（kJ/kg）。
标準狀态下的應用
在熱力學計算中，常涉及标準摩爾焓，例如：
- 标準摩爾生成焓：由穩定單質生成1摩爾化合物時的焓變（ΔfHm），用于衡量物質穩定性。
- 标準摩爾燃燒焓：1摩爾物質完全燃燒釋放的焓變（ΔcHm），反映燃料能量特性。
  這些參數是判斷化學反應能量變化及方向的基礎。
與摩爾概念的關系
摩爾（mol）是物質的量單位，定義為包含 ( 6.022 times 10^{23} ) 個基本粒子（如分子、原子）。摩爾焓通過将總焓與物質的量關聯，便于比較不同物質的能量特性。
實際意義
摩爾焓簡化了熱力學分析，尤其在化工、能源領域，可通過實驗測定或理論計算獲得，為反應設計、材料選擇提供依據。例如，通過比較不同燃料的摩爾燃燒焓，可評估其能量效率。

如需進一步了解标準焓的具體計算或實驗方法，可參考熱力學教材或專業文獻。