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Enthalpy of Sublimation

1850
  • Germain Hess
Scienziato che misura la sublimazione in un laboratorio d'epoca, studio di termodinamica.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

L'entalpia di sublimazione, [latex]Delta H_{text{sub}}[/latex], è il calore necessario per convertire una mole di una sostanza dallo stato solido a quello gassoso a una data temperatura e pressioneSecondo la legge di Hess, poiché l'entalpia è una funzione di stato, questa variazione di energia è la somma dell'entalpia di fusione (ΔH_fus) e dell'entalpia di vaporizzazione (ΔH_vap).

La relazione [latex]Delta H_{text{sub}} = Delta H_{text{fus}} + Delta H_{text{vap}}[/latex] è un'applicazione diretta della legge di Hess sulla somma costante del calore, un principio fondamentale della termochimica. Questa legge afferma che la variazione totale di entalpia durante un processo chimico o fisico è la stessa indipendentemente dal percorso seguito, purché gli stati iniziale e finale siano gli stessi. In questo contesto, lo stato iniziale è la fase solida e lo stato finale è la fase gassosa. Si possono immaginare due percorsi per passare dallo stato solido a quello gassoso: un percorso diretto in un solo passaggio (sublimazione) o un percorso in due passaggi (fusione del solido in liquido, quindi vaporizzazione del liquido in gas).

La variazione di entalpia per il percorso diretto è l'entalpia di sublimazione, ΔH_{sub}. La variazione di entalpia per il percorso a due fasi è la somma dell'entalpia di fusione (ΔH_{fus}, per la transizione solido-liquido) e dell'entalpia di vaporizzazione (ΔH_{vap}, per la transizione liquido-gas). Poiché gli stati iniziale e finale sono identici per entrambi i percorsi, la legge di Hess impone che le loro variazioni totali di entalpia siano uguali. Questo principio è incredibilmente utile perché permette di calcolare una variazione di entalpia incognita a partire da valori noti. Ad esempio, se le entalpie di fusione e vaporizzazione sono sperimentalmente più facili da misurare rispetto all'entalpia di sublimazione, quest'ultima può essere calcolata con precisione. Questi dati sono cruciali per gli ingegneri chimici e i fisici nella progettazione di processi e nella modellazione di fenomeni fisici in cui la sublimazione è un fattore chiave, come nella deposizione di materiali, nella criogenia e nell'astrofisica.

UNESCO Nomenclature: 2210
- Termodinamica

Tipo

Legge fisica

Interruzione

Fondamento

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • Il lavoro di Antoine Lavoisier e Pierre-Simon Laplace sulla calorimetria e le variazioni di calore nelle reazioni chimiche.
  • the development of the concept of enthalpy (heat content)
  • the first law of thermodynamics (conservation of energy)

Applicazioni

  • calculating energy requirements for industrial freeze-drying processes
  • modeling the ablation of heat shields on spacecraft during atmospheric reentry
  • predicting the behavior of comets as they approach the sun
  • designing chemical purification apparatus based on sublimation
  • thermodynamic database development for materials science

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

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Argomenti correlati: entalpia di sublimazione, legge di Hess, termochimica, transizione di fase, entalpia di fusione, entalpia di vaporizzazione, funzione di stato, termodinamica, calore di sublimazione, energia.

Contesto storico

Enthalpy of Sublimation

1841
1845
1850
1850
1850
1850
1850
1839-01-01
1842
1847
1850
1850
1850
1850
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(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

Invenzioni, innovazioni e principi tecnici correlati

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