Entalpia ja entroopia erinevus

võtme erinevus entalpia ja entroopia vahel on see entalpia on konstantse rõhu all toimuv soojusülekanne, samas kui entroopia annab ülevaate süsteemi juhuslikkusest.

Keemia õppe eesmärgil jaotame universumi süsteemseks ja ümbritsevaks kaheks. Igal ajal on see osa, mida me õpime, süsteem ja ülejäänud ümbruskond. Entalpia ja entroopia on kaks mõistet, mis kirjeldavad süsteemis ja ümbritsevas toimuvaid reaktsioone. Nii entalpia kui ka entroopia on termodünaamilised olekufunktsioonid.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on entalpia
3. Mis on entroopia
4. Kõrvuti võrdlus - entalpia vs entroopia tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on entalpia?

Reaktsiooni toimumisel võib see soojust absorbeerida või eralduda ja kui me viime reaktsiooni läbi pideva rõhu all, siis kutsume seda reaktsiooni entalpiaks. Kuid me ei saa molekulide entalpiat mõõta. Seetõttu peame reaktsiooni ajal mõõtma entalpia muutust. Antud temperatuuri ja rõhu korral saab reaktsiooni entalpia muutuse (∆H), lahutades reagentide entalpia toodete entalpiast. Kui see väärtus on negatiivne, on reaktsioon eksotermiline. Kui väärtus on positiivne, on reaktsioon endotermiline.

Joonis 01: Entalpia muutuse ja faasimuutuse vaheline seos

Entalpia muutus reaktiivide ja toodete paari vahel ei sõltu nendevahelisest teest. Lisaks sõltub entalpia muutus reagentide faasist. Näiteks kui hapnik ja vesinikgaasid reageerivad veeauru tekitamiseks, on entalpia muutus -483,7 kJ. Kui samad reagendid reageerivad vedela vee saamiseks, on entalpia muutus -571,5 kJ.

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (g); ∆H = -483,7 kJ

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (l); ∆H = -571,7 kJ

Mis on entroopia?

Mõned asjad juhtuvad spontaanselt, teised mitte. Näiteks voolab soojus kuumast kehast jahedamasse, kuid me ei saa jälgida vastupidist, ehkki see ei riku energia säästmise reeglit. Muutuse korral jääb koguenergia konstantseks, kuid eraldatakse erinevalt. Muutuse suuna saame kindlaks määrata energia jaotuse järgi. Muutus on spontaanne, kui see toob kaasa suurema juhuslikkuse ja kaose kogu universumis tervikuna. Me võime energia kaose, juhuslikkuse või hajumise astet mõõta olekufunktsiooni abil; me nimetame seda entroopiaks.

Joonis 02: diagramm, mis näitab entroopia muutust soojusülekandega

Termodünaamika teine ​​seadus on seotud entroopiaga ja ütleb: "Universumi entroopia suureneb spontaanse protsessi käigus". Entroopia ja tekitatud soojushulk seostuvad üksteisega süsteemi energiatarbimise määraga. Tegelikult sõltub antud soojushulgast q põhjustatud entroopia muutuste või lisahäirete temperatuur temperatuurist. Kui on juba väga palav, ei tekita natuke lisaküte palju rohkem häireid, kuid kui temperatuur on väga madal, põhjustab sama palju kuumust häireid dramaatiliselt. Seetõttu võime selle kirjutada järgmiselt: (kus ds muutub entroopias, dq muutub kuumuses ja T on temperatuur.

ds = dq / T

Mis vahe on entalpia ja entroopia vahel??

Entalpia ja entroopia on termodünaamikas kaks omavahel seotud terminit. Entalpia ja entroopia peamiseks erinevuseks on see, et entalpia on soojusülekanne pidevas rõhus, samas kui entroopia annab aimu süsteemi juhuslikkusest. Lisaks on entalpia seotud termodünaamika esimese seadusega, ent entroopia on seotud termodünaamika teise seadusega. Veel üks oluline erinevus entalpia ja entroopia vahel on see, et süsteemi abil energia muutuse mõõtmiseks reaktsiooni abil saame entalpia abil mõõta, samas kui entroopia abil saame mõõta süsteemi häirete taset pärast reaktsiooni.

Kokkuvõte - entalpia vs entroopia

Entalpia ja entroopia on termodünaamilised mõisted, mida me sageli kasutame keemiliste reaktsioonide korral. Entalpia ja entroopia põhierinevus seisneb selles, et entalpia on soojusülekanne pidevas rõhus, samas kui entroopia annab aimu süsteemi juhuslikkusest.

Viide:

1. Libretekstid. “Entalpia”. Keemia LibreTexts, Riiklik Teadusfond, 26. november 2018. Saadaval siin  
2. Drake, Gordon W.F. “Entroopia.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7. juuni 2018. Saadaval siin   

Pilt viisakalt:

1. „Faasimuutus - et” F l a n k e r, penubag - Oma töö, (Public Domain) Commonsi Wikimedia kaudu  
2. Ibrahim Dinceri ja Yunus A. Cengeli „Entroopia tuliselt külmaks” - Entropy 2001, 3 (3), 116–149; doi: 10.3390 / e3030116 http://www.mdpi.com/1099-4300/3/3/116, (CC BY 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu