1.21 Trojný bod a entalpie fázových přeměn
V tabulkách udávajících termodynamické vlastnosti vody je volena molární entalpie ledu v trojném bodě rovna nule. V trojném bodě vody (T = 273,16 K, p = 610 Pa) je entalpie tání 6000 J mol−1 a výparná entalpie 45000 J mol−1. Určete molární entalpii kapalné a plynné vody v trojném bodě vody.
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
Výsledek
Hm(H2O, l) = 6000 J mol−1, Hm(H2O, g) = 51000 J mol−1.
Řešení
Entalpie je stavová veličina, tzn. její hodnota v konečném stavu nezávisí na cestě, kterou se systém ubíral. Entalpie je také relativní veličina, tzn. její absolutní hodnotu v určitém (definovaném) stavu můžeme libovolně zvolit a absolutní entalpie v jiných stavech spočteme tak, že k výchozí hodnotě přičítáme změny entalpie spojené s fázovou přeměnou, se změnou teploty či změnou tlaku.
V úloze je definováno, že entalpie ve stavu 1 H1 = Hm(H2O, s, T = 273,16 K, p = 610 Pa) = 0 J mol−1.
Nyní chceme určit entalpii ve stavu 2, tj. H2 = Hm(H2O, l, T = 273,16 K, p = 610 Pa). Stav 2 se od stavu 1 liší pouze změnou skupenství s → l (jeden mol ledu roztaje na kapalnou vodu při stejné teplotě a tlaku). Tomuto přechodu přísluší ΔtáníHm. Tudíž
Chceme-li určit absolutní entalpii ve stavu 3, tj. H2 = Hm(H2O, g, T = 273,16 K, p = 611 Pa), postupujeme obdobně. Ze stavu 1 do stavu 3 se dostanene po "cestě" složené ze dvou fázových přeměn s → l → g, proto