Основное уравнение процесса и энтальпия

Выражая количества работы и теплоты через параметры состояния в уравнении первого закона термодинамики для простой термомеханической системы, можно получить в применении к равновесным процессам уравнение в виде

dU = TdS ‒ pdV

Это выражение является основным уравнением процесса. В литературе по термодинамике оно нередко называется основным уравнением термодинамики.

В сложной термомеханической системе помимо взаимодействия ее с окружающей средой имеют место взаимодействия между отдельными составляющими системы (подсистемами), следствием которых является изменение химической (или фазовой) энергии системы.

Энтальпией называется величина, равная сумме внутренней энергии системы и произведения давления на удельный объем

H = U + pV

Продифференцируем выражение для энтальпии и подставим dU из основного уравнения термодинамики

dH = dU + d(pV) = TdS – pdV + pdV + Vdp = TdS + Vdp

В дальнейшем будем использовать формулу, связывающую энтальпию и внутреннюю энергию

dH = dU + d(pV)

и с учетом уравнения состояния идеального газа

где v ‒ изменение состава системы (изменение числа молей в ходе химической реакции).