Умумий тушунчалар ва холат тенгламалари

Ички энергия.
Ҳар қандай термодинамик система доимий ҳаракатда бўлган атомлар ва молеклалардан иборат. Энергия ҳаракатнинг миқдорий характеристикаси ҳисобланади.
Ички энергия U ҳарфи билан белгиланади ва системанинг умумий энергия запасини ифодалайди. U системани ташкил қилувчи заррачаларнинг барча турдаги ҳаракат ва ўзаро таъсирлашув энергияларини: молекуляр ҳаракатнинг (илгарланма ва айланма) кинетик энергиясини, молекулалараро ўзаро тортишув ва итарилиш энергияси, ичкимолекуляр ёки кимёвий энергияни, электронни қўзғолиш энергиясини, ичкиядровий ва нур энергияларини ўз ичига олади. U нинг қиймати модданинг табиати, массаси ва системанинг ҳолат параметрларига боғлиқ. Одатда U 1 мол моддага нисбатан ҳисобланади (моляр ички энергия) ва Ж/мол да ифодаланади. Модда тўлиқ энергия заҳирасини аниқлаш мумкин эмас, чунки системани ички энергиясиз ҳолатга ўтказиб бўлмайди. Шунинг учун термодинамикада системанинг охирги ва бошланғич ҳолатлардаги ички энергиялари қийматларининг фарқи (U) ҳисобга олинади:
(1)
Ички энергиянинг чексиз кичик ўзгариши dU билан белгиланади. Ички энергиҳолат функцияси бўлганлиги ва унинг ўзгариши жараён йўлига боғлиқ бўлмаганлиги ҳамда системанинг бошланғич ва охирги ҳолатлари билан аниқланганлиги учун, dU тўлиқ дифференциал бўлади.
Агар жараён бориши давомида ички энергия ортса (U) ва dU катталиклари мусбат, камайса манфий ҳисобланади.
Энталпия.
Термодинамикада энталпия тушунчаси ҳам кенг қўлланилади. Энталпия-доимий босимда турган системанинг энергиясидир. Энталпия сон жиҳатдан ички энергия ва потенциал энергия йиғиндисига тенг:
(2)

Энталпия ҳам ички энергия каби ҳолат функцияси ҳисобланади. Тенгламадаги U, p ва V системанинг хоссаларидир. Энталпиянинг ўзгариши жараён йўлига эмас, балки бошланғич ва охирги ҳолатларга боғлиқ. Энталпия кимёда катта аҳамиятга эга, чунки кимёвий реакция давомида иссиқлик доимий босимда ўтказилади. Шунинг учун кимёвий жараёнларда ички энергияни эмас, энталпияни аниқлаш зарурроқ, чунки ички энергия система ҳажмини ўзгаришига сарф бўлган энергияни ҳисобга олмайди. Газларда ички энергия ва энталпия орасидаги фарқ суюқликлар ва қаттиқ моддалардагига қараганда каттароқ, чунки суюқликлар ва қаттиқ моддалар қиздирилган уларнинг ҳажми кам ўзгаради. Энталпия ҳолат функцияси бўлганлиги учун dH тўлиқ дифференциал ҳисобланади. Термодинамикада асосан энталпия ўзгариши ҳисобга олинади.

(3)
H нинг қиймати Ж/мол да ифодаланади. Жараён давомида энталпия ортса унинг қиймати мусбат деб олинади.