焓是热力学系统的内能与压力和体积的乘积之和。它是一种状态函数,用于在大环境大气提供的恒定压力下在化学、生物和物理系统中进行许多测量。压力-体积项表示设置系统物理尺寸所需的功,即通过改变其周围环境为其腾出空间。压力-体积项在通常条件下对于固体和液体非常小,对于气体尤其小。因此,焓是化学系统中能量的替代品。化学中的结合能、晶格能、溶剂化能和其他“能量”实际上是焓差。作为状态函数,焓仅取决于内部能量、压力和体积的最终配置,而不取决于到达它所采取的路径。
系统的总焓不能直接测量,因为内部能量包含未知、不易获得或热力学不感兴趣的成分。在实践中,焓变是恒压下测量的首选术语,因为它简化了能量传递的描述。即使阻止了物质进出系统的转移,恒压下的焓变也对应于通过热量与环境交换的能量。
理想气体的焓与它的压力或体积无关,只取决于它的温度,它与它的热能相关。常见温度和压力下的气体通常非常接近这种行为,从而简化了实际的热力学设计和分析。