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内部エネルギーからエンタルピー

ボンベ熱量計で測ったΔUを、定圧の表で使うΔHに換算できます。ΔUが−1000 J、気体が1.5 mol減り、298.15 KならΔHはΔUよりかなり小さくなります。圧力と体積の項も別に表示され、ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

ΔU（内部）: -1,000
Δn 気体: -1.5
創造性: 298.15

結果

ΔH（結果）: -4,718.4355443351
ΔH（大文字）: -4,718.4355443351
エンタルピー変化: -4,718.4355443351
抵抗（Ω）: 8.314462618

反応や物理過程を定容で調べるとき、熱量測定は教科書や定圧表で使うエンタルピー変化 ΔH ではなく、内部エネルギー変化 ΔU を報告することが多いです。理想気体種では、両状態関数は気体モル数変化で書かれた圧力–体積仕事項だけ異なります。本機能はその恒等式を決定的に適用します。内部エネルギー変化、生成物と反応物の気体モル数の正味変化、ケルビン温度を入力します。エネルギー単位がジュールでない場合は気体定数を上書きできます。

ΔUとΔHが同じ値にならない理由

密閉したボンベのような定積での熱量測定では内部エネルギー変化ΔUが得られますが、教科書や表の多くは定圧でのエンタルピー変化ΔHを載せています。両者の差は、体積が変わるときに気体がする仕事の分です。エンタルピーを内部エネルギーに圧力と体積の積を足したものと定義し、気体を理想気体として扱うと、ΔHはΔUにΔnとRとTの積を足した値になります。Δnは気体の物質量の変化、Rは気体定数、Tはケルビンで表した絶対温度です。

入力するときの注意点

Δnは釣り合わせた反応式から、生成物の気体のモル数から反応物の気体のモル数を引いて求めます。反応で気体が減るときはマイナスです。温度はケルビンで入力し、負の値は受け付けません。RはΔUと同じエネルギー単位にそろえます。ΔUが−1000 J、Δnが−1.5、298.15 Kのとき気体の項はマイナスになるため、ΔHはΔUより小さくなり、発熱と表示されます。気体の項も別に返されるので、検算に使えます。

活用例

爆弾熱量測定から定圧 ΔH へ

定容燃焼で測った ΔU を、釣り合い式の気体モル変化を用いて同じ温度の ΔH に変換します。

よくある質問

どの気体定数 R を使うべきですか？

既定の R は 8.314462618 J/(mol·K) です。

温度が負のときはどうなりますか？

絶対温度が負になることは物理的にありえないため、計算は受け付けられません。ケルビンで入力したつもりが摂氏のままだった場合なども、誤った答えが黙って出ることはありません。

気体の物質量の変化はどう求めますか？

釣り合わせた反応式から、生成物の気体のモル数を合計し、反応物の気体のモル数を引きます。気体が減ればマイナス、増えればプラス、液体と固体だけの変化なら0です。

ΔHとΔUが等しくなるのはどんなときですか？

気体の物質量が変化しないときです。このとき気体の項が0になり、液体や固体だけが関わる変化などでは、ΔHはΔUと同じ値になります。

ボンベ熱量計でΔHではなくΔUが得られるのはなぜですか？

密閉したボンベの中では体積が一定に保たれるため、測った熱は内部エネルギーの変化になります。定圧の表と比べるには、同じ温度で気体の項を足してΔHにします。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/enthalpy-from-internal-energy

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/enthalpy-from-internal-energy \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"delta_u":-1000,"delta_n_gas":-1.5,"temperature":298.15}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/enthalpy-from-internal-energy", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "delta_u": -1000,
    "delta_n_gas": -1.5,
    "temperature": 298.15
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/chem/enthalpy-from-internal-energy",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "delta_u": -1000,
    "delta_n_gas": -1.5,
    "temperature": 298.15
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/enthalpy-from-internal-energy", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"delta_u":-1000,"delta_n_gas":-1.5,"temperature":298.15}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"delta_u":-1000,"delta_n_gas":-1.5,"temperature":298.15}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/enthalpy-from-internal-energy", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "delta_u": -1000,
  "delta_n_gas": -1.5,
  "temperature": 298.15
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.enthalpy_from_internal_energy",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

すなわち ΔH は ΔU に Δn_g と R と絶対温度 T の積を加えたものです。応答は ΔH、中間項 Δn_g R T、正規化入力、および発熱・吸熱・熱中立の簡易ラベルを返します。負の温度は invalid_input で失敗し、非物理的なケルビン値が黙って誤った数値にならないようにします。サーバーや SDK が同じ契約を必要とする場合、前払い API は成功1件あたり $0.002 を課金します。

ΔH と ΔU・気体モル・温度の関係

熱力学の定義 H = U + P V と、教室反応の多くで体積変化を支配する気体種に対する理想気体の法則から始めます。必須の3数値を送ってください。任意の r は既定で CODATA 値 8.314462618 J/(mol·K) です。定圧で微分し、生成物と反応物の気体モル変化をまとめると作業式 ΔH = ΔU + Δn_g R T が得られます。ここで Δn_g は生成物の n_gas から反応物の n_gas を引いた値、R はモル気体定数、T はケルビンの絶対温度です。delta_u は一貫させたいエネルギー単位での内部エネルギー変化、delta_n_gas はその気体モルの化学量論差（気体モルが減るなら負、増えるなら正、凝縮相のみなら零）、temperature は有限のケルビン値です。ΔU がキロジュール表なら 0.008314462618 のような対応する R を渡し、Δn_g R T を同じエネルギー単位に保ちます。エンジンは Δn_g に R と T を掛け、その圧力–体積項を ΔU に加え、安定した JSON のために結果を丸めます。負の温度は明示メッセージ付きの invalid_input になります。欠落フィールド、非有限数、非正のカスタム R も失敗します。経路はネットワーク・モデル・乱数種・壁時計のない純算術なので、同一入力は常に同一 JSON を返します。

応答の読み方：ΔH・PV 項・分類

classification は ΔH が負なら exothermic、正なら endothermic、零なら thermoneutral で、クライアント側で符号を再導出しなくても十分な簡易ラベルです。エンジンは単位変換をしません。ジュールの ΔU とキロジュール尺度の R を混ぜると大きさが誤るので、要求全体で一つのエネルギー系を保ってください。成功時の応答には delta_h、別名 delta_H、enthalpy_change（いずれも計算されたエンタルピー変化）と、熱量計の ΔU とは別に補正を確認できる中間項 p_v_term（Δn_g R T）が含まれます。エコー欄 delta_u、delta_n_gas、temperature、r は、別名解決と気体定数の任意既定の後に実際に使われた正規化数値を示します。formula は恒等式を短い文字列で再掲し、method は常に enthalpy_from_internal_energy なので下流コードは形を嗅がずに分岐できます。表計算や成績簿が1数値だけ必要なら delta_h を単独で使い、実験報告で気体の膨張・収縮が爆弾熱量計の内部エネルギーを定圧エンタルピーへ移す様子を示すなら p_v_term を使います。負の温度や欠落フィールドを述べる検証メッセージはパラメータ名を示すので、スタックトレースを読まずに空セルを直せます。

API の使い方・料金・授業ラボと実用上の限界

ブラウザ無料の内部エネルギーからエンタルピー計算器を、宿題確認・講義デモ・定容爆弾データの定圧 ΔH への素早い変換に使い、熱化学パッケージのインストールは不要です。検証失敗はエンジン拒否後に残高を消費しません。前段が C ΔT をモルで割る爆弾熱量測定ならその補助と、まず釣り合い式の両側の気体モルを数えるなら量論ツールと組み合わせてください。必須フィールド delta_u、delta_n_gas、temperature を持つ JSON 本体を送ってください。SDK が列挙する限り delta_U、dU、internal_energy、delta_n、dn_gas、n_gas、t、T、temp などの文書化エイリアスを受け付けます。個別指導プラットフォーム、LIMS 連携、プロセス安全シート、教材生成器が KIT 残高下で成功1件あたり $0.002 の安定契約を必要とするときは前払い API を使います。大きさは Worker isolate の安全のため上限がありつつ、通常の教室・産業教育例をカバーします。SDK を出荷する作者は raw の ΔU の隣に delta_h と p_v_term を報告列へ写せます。学習者が Δn_g R T で内部エネルギーをエンタルピーに手計算するときの列と同じです。

連携の活用例

宿題・試験の検算

学習者が ΔU・Δn_g・T を入力し、返された ΔH と PV 項を手計算と比べ、負の温度では明確なエラーを受けます。

教材アプリとプロセス表

教材ツールと工学スクリプトが、単位換算の推測を埋め込まず安定した前払い endpoint で ΔH = ΔU + Δn_g R T を適用します。

技術的な質問

内部エネルギーからエンタルピーをどう計算しますか？

delta_u、delta_n_gas、temperature（ケルビン）を含む JSON を送ってください。応答の delta_h は、r を上書きしない限り CODATA の R を使い、ΔU + Δn_g×R×T です。

温度が負の場合はどうなりますか？

要求は invalid_input で失敗し、温度は負であってはならないと示します。非物理的なケルビン値は数値の ΔH に変換されません。

内部エネルギーからエンタルピーの計算は無料ですか？

ブラウザツールは端末上で無料です。API 呼び出しは成功1件あたり $0.002 の前払い KIT 残高を使い、検証失敗は課金されません。

固体と液体だけの反応では Δn_g は零ですか？

理想的扱いではしばしばはいです。そのとき p_v_term は零で ΔH は ΔU に等しいです。Δn_g = n_gas(生成物) − n_gas(反応物) では気体モルだけを数えてください。

KITの完全なドキュメントを見る →