Enthalpie

Die Enthalpie ist eine thermodynamische Zustandsgröße. Sie kennzeichnet den Energiegehalt eine Stoffes oder eines Stoffstroms. Der Energieumsatz bei Zustandsänderungen wie z. B. Verdichtung, Verdampfung, Kondensation, oder auch chemischen Reaktionen kann durch die Differenz der Enthalpien der Zustände vor und nach der Zustandsänderung beschrieben werden. Enthalpien und Enthalpiedifferenzen sind darum für die energetische Modellierung technischer Prozesse von entscheidender Bedeutung.

Die Enthalpie ist eng mit der inneren Energie eines Stoffes verwandt. Definitionsgemäß ist die Enthalpie gleich der inneren Energie plus dem Produkt aus Druck und Volumen. Enthalpien werden in Energiebilanzen für offene Systeme oder Prozesse, bei denen ein Medium durch eine Anlage strömt, verwendet. Die innere Energie tritt an die Stelle der Enthalpie, wenn geschlossene Systeme ohne ein- oder austretende Stoffströme betrachtet werden. Die Einheit der Enthalpie ist Joule. Durch Division der Enthalpie H durch die Systemmasse m ergibt sich die spezifische Enthalpie h. Die Einheit der spezifischen Enthalpie ist demnach J/kg.

Die Enthalpie ist keine absolute Größe. Sie wird stets in Bezug auf einen Referenzzustand angegeben. Je nach Art des betrachteten Stoffes und der betrachteten Anlage sind unterschiedliche Bezugszustände üblich, woraus jeweils unterschiedliche absolute Werte der Enthalpie resultieren. Da bei technischen Prozessen aber in der Regel Enthalpiedifferenzen zwischen den Zuständen vor und nach einer Zustandsänderung betrachtet werden, heben sich die Bezugszustände heraus. Das Ergebnis hängt dann nicht mehr von dem gewählten Bezugszustand ab.

Häufig werden Synonyme für bestimmte Enthalpiedifferenzen verwendet. Die Verdampfungsenthalpie ist die Enthalpiedifferenz zwischen siedender Flüssigkeit und gesättigtem Dampf. Sie entspricht der Wärme, die einer siedenden Flüssigkeit bei konstantem Druck für deren vollständige Verdampfung zugeführt werden muss. Die Kondensationsenthalpie ist die Enthalpiedifferenz zwischen gesättigtem Dampf und siedender Flüssigkeit. Sie ist betragsmäßig gleich der Verdampfungsenthalpie. Die Reaktionsenthalpie ist die Energie, die bei einer chemischen Reaktion freigesetzt oder benötigt wird.

Englische Übersetzung(en):

enthalpy