溶解熱の熱力学的意味？

質問

溶解熱の熱力学的意味って何でしょうか？レポート課題にでて困っています。高校で生物・化学を履修していたため、熱力学についてはさっぱりです。いろいろ調べていたのですがエンタルピーがでてきてわけが分からなくなってしまいました。誰かよい回答をお願いします。

回答No.1

siegmund · ベストアンサー

溶解に限らず，状態が変化すればエネルギーが変化します．
状態変化の前と後のエネルギー差の分は外部と仕事および熱の形で
やりとりされます．
ただし，熱力学ではいろいろな独立変数の取り方がありますから，
単純にエネルギー(内部エネルギー)ではなくて，
場合場合に適した「エネルギーの仲間」の取り方があります．
ヘルムホルツの自由エネルギーだったり，ギブスの自由エネルギーだったり.
エンタルピーも「エネルギーの仲間」です．

通常の場合，溶解は圧力一定でおこなわれます．
そりゃ，普通空気中でやるんだから圧力は１気圧のままですよね．
エンタルピー H = U + pV が出てきたのなら
(1)　　dH = TdS + Vdp = d'Q + Vdp
を思い出してください．
(1)をよく見て下さい．
圧力変化がなければ dp=0 ですから dH = d'Q ，
すなわち圧力一定の下ではＨの変化分が熱そのものです．

余計なことかも知れませんが，
> 高校で生物・化学を履修していたため、熱力学についてはさっぱりです
が気になります．
溶解熱をエンタルピーなどを使って説明するレベルから見れば，
高校の物理の熱力学はほんのちょっとのことしかやっていません．
実際，やっていることはせいぜい理想気体を使った仕事と熱のやりとりの
話くらいで，化学でやっていることともかなり共通部分があります．
ですから，溶解熱を熱力学的に理解するというのは，
ほとんどが大学に入ってから勉強する部分です．
厳しいことを言うようですが，自分でいろいろ調べる意欲を持っておられるようなので，
あえてコメントさせてもらいました．