Enthalpie H

[74ab]

Bonjour à tous , je me permet de demander votre aide puisque je coince sur des concepts en thermodynamique malgré de nombreuses recherches.Une aide de votre part serait la bienvenue.
Premièrement, je n'arrive pas à conceptualiser l'enthalpie.En effet,dans notre cours nous avons étudié les transformations isobares et nous avons calculé deltaU=nCp Dt-Pext*dV...Ensuite le professeur à introduit l'enthalpie H comme étant égale a u+pv et dans notre cas à Q(après simplification).Que signifie concrètement cette grandeur et pourquoi nous l'avions pas introduit dans des transformations isochores par exemple?

Enfin,j'aurais une autre petite question: dans les transformations isothermes Q=0.Donc deltaU=W.Or dU=nCvdt.On en déduit que nCvdt=W.Comment est ce possible sachant que nous sommes dans des conditions isothermes qui obligeraient donc que deltaU=0 puisque dt =0

Merci de m'avoir lu en espérant un éventuel coup de main de votre part.
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[moco]

L'énergie interne U est la somme de toutes les énergies emmagasinées dans les liaisons, et qui se libère lors d'une réaction chimique. Mais c'est une énergie mesurée dans le vide extérieur.
L'enthalpie H est égale à l'énergie interne corrigée par le fait qu'il faut repousser l'air ambiant dans lequel on fait nos expériences pour y mettre le volume V occupé par la matière étudiée.
Il y a le même rapport entre U et H qu'il y a entre le poids et le poids apparent. Quand on veut déterminer le poids (pas la masse) d'un objet, on le pose sur le plateau d'une balance, et on pose des poids de référence dans l'autre plateau. Ou bien on suspend l'objet à un ressort extensible. Plus le ressort est tendu, plus le poids est important.
Mais en réalité, on oublie le fait que l'objet est placé dans l'air, et que l'air crée la poussée d'Archimède et repousse un peu l'objet vers le haut. Pour être honnête, il faudrait mesurer la force (ou le poids) de l'objet, puis rajouter la force crée par le poids d'un égal volume d'aiir. Cette correction est très petite. Et la plupart du temps, elle n'intéresse personne. Et on dit que le poids de l'objet dans l'air est égal à celui dans le vide. On se trompe. Mais on se trompe de très peu, moins de 0.1%.

C'et pareil avec U et H. Si tu prends une réaction qui crée un gaz, comme la réaction du métal zinc sur une solution d'acide chlorhydrique, le gaz H2 sitôt créé à l'air doit repousser l'air ambiant pour prendre sa place. La variation de température n'est pas le même si on travaille dans un volume fermé, ou au contact de l'air où le volume occupé par les atomes de zinc de H et de Cl est beaucoup plus grand à la fin qu'au début. Dans le vide ou dans un récipient fermé, la réaction dégage de la chaleur, égale à delta U. Dans un récipient à pression constante, la réaction dégage un peu moins de chaleur, car elle a dû faire du travail pour repousser l'air ambiant. La chaleur dégagée vaut delta H.

[jeanne08]

Je vais faire une réponse en me plaçant sur un autre plan que moco et en rectifiant un certain nombre de choses que tu as écrites.
reprenons : on a un système de composition fixe ( n mol d'un composé précis)

Il subit une transformation élémentaire ( infiniment petite )
on a ( avec les notations habituelles que je ne reprécise pas ) dU = dQ - P*dV et dH = dQ -P*dV+d(PV) = dQ-P*dV+P*dV+V*dP =dQ+V*dP
- si on est à volume constant dU = dQv et si la tepérature varie de dT on a dQv = nCv*dT
- si on est à pression constante il est intéressant d'utiliser dH = dQ +V*dP et comme P est constante on a dH = dQp et si la température varie de dT alors dQp = nCp*dT . Comme on va travailler souvent à la pression ambiante donc constante l'enthalpie H est intéressante !

note : d(PV) = PdV+VdP pour une transformation élémentaire mais attention delta(PV)est PVfinal - PVinitial pour une transformation quelconque . Ne pas confondre ni mélanger des dX ( variation infiniment petite de X ) et deltaX ( variation quelconque de X )

Par ailleurs on démontre que pour un gaz parfait U et H ne dépendent que de la température ( c'est aussi vrai approximativement pour solides et liquides ) et alors deltaU = nCv (Tfinale - T initiale) et deltaH = nCp*(Tfinale - Tinitiale) et ces deux relations sont toujours vraies

Pour une transformation isotherme d'un gaz parfait delta U = 0 et deltaH = 0
Pour une transformation adiabatique Q=0 donc deltaU = travail ...

[74ab]

merci pour vos réponses ,ça m'a un peu éclairci les idées , néanmoins je demanderai à moco de m'expliquer l'enthalpie car je ne visiualise toujours pas le concept .En effet si nous enlevons les forces de travail -pdv ,c'est inutile puisque dans l'energie interne = Q+W on enleve déja ce travail(car W=-pdv).....

[A voir en vidéo sur Futura]