化学中的焓，确切意思究竟是什么？为什么要那样定义？

Question

别告诉我：

1、就是这样定义的；
2、没有什么为什么；
3、没有必要去追究；
4、焓的本质是热能。
太无聊了！

请勿转抄！！！
请勿转抄！！！

转抄者，一律不采纳！！

Answer 1

高中化学中焓就是指物质中的键能 生成物具有的键能和反应物具有的键能之差 这个键能差值就叫焓变
这样定义的原因是 断开旧化学键需要能量 结合成新化学键要放出能量 不同物质的键能不同 所以化学变化伴随能量变化 而能量变化值和物质的键能具有差值关系 所以这样定义

追问

谢谢。
请从大学层次、研究生层次解答。
高中层次的所有解答就免了，那会误导视听。

追答

化学反应中的能量变化完全和键能相关 什么层次也是这样的

追问

谢谢谢谢。

完全不是这么回事，太牵强附会了。
这只是糊弄高中生的说法而已！

再次谢谢，不必再答了，不再辛苦您了。

Answer 2

这个问题我也思考过，可以把我自己的一些想法说出来，供你参考。

因为你能问出这个问题，所以相信你对热力学中的状态函数的概念应该有比较深的理解了。U本身是状态函数，体系的压强P、体积V也是状态函数，所以U、P、V的组合也是状态函数。这是前话，先摆在这里。

为了清楚地了解一个体系的状态是否发生了变化，通常我们可以通过检测体系的P、V或者温度T等状态函数来了解。但是更多时候我们是想从“量”的角度了解体系状态究竟变化了“多少”，这个时候我们希望能有一个具体的指标来表征这种变化。比如，我们可以通过温度的变化，或者体积的变化，或者压强的变化来比较体系变化的多少。如果说体系只有一个指标变化，比如体积，我们很容易把这种变化量化出来。但是更多时候，体系的U、P、V都会变化，这个时候该如何来量化这种变化呢？或者说，该如何来比较体系变化的强弱呢？如果对这些单一的状态函数进行比较，很可能出现这种情况：在一种条件下体系P变化大一些，V变化小一些；在另一种情况下，P变化小一些，V变化大一些。这种情况下怎么比较两种条件下体系变化的大小呢？如果我们能构造一个新的状态函数，它能包含U、P、V这些单一的状态函数，三者中的任何一个发生变化这个新函数都会发生变化，那么我们就可以通过这个函数的变化来“量化”的比较体系的变化，从而能够化繁为简地掌握体系的变化。我个人觉得，很可能是基于这个原因那些物理化学的大家们提出了H的概念。也就是说，H是体系真实状态函数U、P、V的组合函数，它本身无任何物理意义，只是用来表征U、P或者V等函数的变化。
至于为什么这么定义，我自己也不太懂。一般推导这个函数的过程都是从恒压的条件下进行的，所以我想会不会是最初就是从恒压的条件下推导出了△（U+pV）=Q，然后那些理论家们意识到这个函数在其他情况下也适用，所以就这样推广了呢？

个人拙见，希望能对你有所启发。还望没有班门弄斧，贻笑大方

追问

非常感谢。

不过对于您下面的这句话：

H是体系真实状态函数U、P、V的组合函数，它本身无任何物理意义，只是用来表征U、P或者V等函数的变化。

我不敢苟同。

限于追问字数限制，其余部分，图片补充如下：

再次谢谢。

追答

能看出来您是一个很喜欢思考的人，而且估计您是搞理学的吧。我自己本身是学工科的，也诚如您所言，数学、物理的底子很差，所以理论基础很一般。之所以回答您这个问题，是因为自己刚接触物理化学的时候也是一头水雾，不知所以然，因此有过一些小小的思考，勉强说服了自己。您想问的太深，也涉及太学术的东西，这个就远远超出我的能力范围了。从和您的交谈中自己也学习了不少东西，长知识了。

ps：本人不是教师，只是一个徒有学历的工科研究生而已。

追问

从物理化学着手，是一个很好的途径去理解《数学物理方法》，只是教数理方程的教师绝大多数都是数学系出身，他们的物理、化学、工程基础是0，本能性地拒绝应用性课题，喜欢死死扣住pure math。物化中种种抽象函数的引入，对数学教师各种虚假的复合关系，是很好的实例。化学教师见到偏微分方程就吓得逃之夭夭者占绝对比重。焓的引入，是一个数理方法的统一，可惜我们平时的教学喜欢肢解概念，而无整合的能力跟意愿。

追答

哈哈，一般教授工科课程的老师恰恰相反，只会简单地讲一下公式的推导，然后会强调主要是知道怎么用就可以了，通常不会引导学生对公式作理论上的思考，想学深入的东西主要靠自己。诚如您所言，可能现在的学者都太浮躁或者肤浅，无法真正潜心学问，努力做到理论和工程实际的结合吧。和您讨论挺开心的，受教了。