طبق رابطه H = ?E + P?V ، تغییر آنتالپی یک واکنش برابر است با مجموع تغییر انرژی درونی و کار مبادله شده در واکنش. بر این اساس مقادیر تغییر آنتالپی و انرژی درونی یک واکنش به صورت های زیر با هم مقایسه می شوند
1- H > ?E : اگر سامانه روی محیط کار انجام دهد ، علامت کار منفی خواهد بود . H = ?E – w
با قرار دادن - P?V به جای w خواهیم داشت H = ?E – ( - P?V
یا H = ?E + P?V
طبق این رابطه ، تغییر آنتالپی یک واکنش که در آن سامانه روی محیط کار انجام دهد برابر است با مجموع تغییر انرژی درونی واکنش و کاری که توسط واکنش انجام می شود.
2- ?H < ?E : اگر محیط روی سامانه کار انجام دهد ، علامت کار مثبت خواهد بود .
H = ?E + w
با قرار دادن - P?V به جای w خواهیم داشت H = ?E + ( - P?V
یا H = ?E - P?V
3- H = ?E : اگر مبادله کار در سامانه صورت نگیرد ، در این حالت w = 0 ، بوده و تغییر آنتالپی واکنش برابر تغییر انرژی درونی واکنش خواهد بود . ( اگر چنین واکنشی در حجم ثابت انجام گیرد نمی توان برای آن آنتالپی تعریف کرد و تغییر انرژی واکنش همان تغییر انرژی درونی ?E خواهد بود )
معادله ترموشیمی : معادله ترموشیمی معادله ای است که در آن علاوه بر مشخص بودن اجزا واکنش ، شرایط انجام واکنش مثل دما و فشار و حالت فیزیکی واکنش دهنده ها و فراورده ها نیز مشخص باشد . سوختن گاز پروپان را به عنوان یک مثال در نظر بگیرید .
C3H8(g) + 5O2(g) ? 3CO2(g) + 4H2O(g) ?H = - 2056 KJ
C3H8(g) + 5O2(g) ? 3CO2(g) + 4H2O(l) ?H = - 2220 KJ
مشاهده می کنید آنتالپی سوختن گاز پروپان در دو واکنش برابر نیست . علت این پدیده این است که در واکنش اول آب به صورت گاز می باشد ، H2O(g) ، اما در واکنش دوم به صورت مایع H2O(l) . اختلاف تغییر آنتالپی این دو واکنش KJ 164 مربوط به مقدار گرمایی لازم برای تبدیل 4 مول آب مایع به 4 مول بخار آب می باشد .
برای این که اندازه گیری گرمای همه ی واکنش ها در شرایط یکسانی انجام گیرد ، شرایط ویژه ای به نام حالت استاندارد ترمودینامیکی تعریف شده است .
حالت استاندارد ترمودینامیکی : حالت استاندارد ترمودینامیکی ، پایدارترین شکل ماده خالص در فشار یک اتمسفر و دمایی مشخص ( معمولا دمای اتاق 25 ) تعریف می شود . با ذکر چند مثال این تعریف را بیشتر بررسی می کنیم .
حالت استاندارد برای گازهای نجیب ، حالت گازی مولکول تک اتمی آنها می باشد . مثل Ar(g) , He
حالت استاندارد برای مولکولهای گازی دو اتمی مثل هیدروژن ، اکسیژن و کلر ، همان مولکول دو اتمی آنها می باشد . مثل H2(g) . Cl2(g)
حالت استاندارد برای عنصرهایی که دارای چند آلوتروپ ( دگر شکل ) می باشند ، پایدارترین دگرشکل آنها خواهد بود . به عنوان مثال از بین دگر شکل های کربن در طبیعت ، گرافیت به عنوان حالت استاندارد کربن در نظر گرفته می شود چون پایداری آن از سایر دگر شکل های کربن بیشتر است . به همین ترتیب بین اکسیژن O2(g) و اوزون O3(g) ، اکسیژن و بین دگر شکل های فسفر ، فسفر سفید حالت استاندارد آن در نظر گرفته می شوند . بین آلوتروپ های گوگرد نیز گوگرد هشت وجهی S8 به عنوان حالت استاندارد گوگرد در نظر گرفته می شود .
برای یک ماده در حالت محلول ، حالت استاندارد ترمودینامیکی غلظت یک مول بر لیتر ( mol/L ) در شرایط استاندارد ترمودینامیکی ( فشار یک انمسفر و دمای 25 ) در نظر گرفته می شود .
برای مشخص کردن شرایط استاندارد علامت " o " را بالای نماد کمیتی قرار می دهند که در آن شرایط اندازه گیری می شود . برای مثال گرمای تشکیل استاندارد آب به حالت مایع به صورت Ho = - 286 KJ ، نشان داده می شود .