内部エネルギー システム内のすべての粒子の速度論的エネルギーと潜在的エネルギーの合計として定義されます。これは状態関数です。つまり、システムの現在の状態のみに依存し、システムがその状態に到達した方法に依存します。
エンタルピー システムの内部エネルギーの合計と、システムの圧力と体積の積として定義されます。また、状態機能でもありますが、エンタルピーはシステムの現在の状態だけでなく、システムがその状態に到達するために取った経路にも依存することに注意することが重要です。
この違いは、次の例を考慮することで説明できます。最初は高圧で低いボリュームであるガスがあるとします。ゆっくりとガスを拡張し、プロセスの周囲で作業を行うと、ガス内の粒子がより少ない運動エネルギーを持つため、ガスの内部エネルギーが減少します。ただし、内部エネルギーの減少は圧力と体積の積の増加によって正確に相殺されるため、ガスのエンタルピーは同じままです。
一般に、エンタルピーは、化学反応で発生するエネルギーの変化を記述するための内部エネルギーよりも有用な特性です。これは、化学反応がしばしば体積の変化を伴うためであり、エンタルピーはこれらの変化を考慮に入れているためです。
エンタルピーと内部エネルギーの重要な違いを要約する表があります。
|プロパティ|定義|ユニット| |に依存します
| --- | --- | --- | --- |
|内部エネルギー|システム内のすべての粒子の運動および潜在的エネルギーの合計|ジュール（j）|システムの現在の状態のみ|
|エンタルピー|システムの内部エネルギーとシステムの圧力と体積の積の合計|ジュール（j）|システムの現在の状態と、システムがその状態に到達するために取った経路|
