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Enthalpie

Enthalpie eines reinen realen Gases

Die Cp,m-Werte sind für eine Reihe wichtiger reiner Stoffe von etwa 10 K aufwärts experimentell bestimmt worden. Von 10 K abwärts gilt in guter Näherung das so genannte T 3 -Gesetz von Debye.

T 3 -Gesetz von Debye
Cp,m ( T ) = a T 3 T < 10 K
a : stoffspezifische Debye-Konstante.

Sind darüberhinaus die molaren Umwandlungswärmen Qp ( schm ) und Qp ( verd ) für das Schmelzen bei Tfus bzw. Verdampfen bei der Siedetemperatur Tvap bei p° bekannt, so ist die Enthalpie des gasförmigen Stoffes bei p° wie folgt berechenbar.

Hm ( T ) = Um,0 + a 0 10 T 3 d T + 10 Tfus Cp,m ( T ) d T + Qp ( schm ) + Tfus Tvap Cp,m ( T ) d T + Qp ( verd ) + Tvap T Cp,m ( T ) d T

Die Integrationskonstante ist gleich U0 wegen H ( 0 ) = U0 + p V = U0 , da der Druck am absoluten Nullpunkt null ist! Gl. (2) verlangt nur elementare Rechnungen, ist aber wenig anschaulich. Das Gesamtergebnis lässt sich grafisch wie folgt verdeutlichen.

Abb.1
Der Verlauf der Enthalpie mit steigender Temperatur.
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