Razlika med enttalpijo in entropijo

The ključna razlika med entalpijo in entropijo je to entalpija je prenos toplote, ki poteka v stalnem tlaku, medtem ko entropija daje predstavo o naključnosti sistema.

Za študijske namene kemije delimo vesolje na dva kot sistem in okolico. Kadar koli bomo del, ki ga bomo preučevali, sistem, ostalo pa okolica. Entalpija in entropija sta dva izraza, ki opisujeta reakcije v sistemu in okolici. Entalpija in entropija sta termodinamični funkciji stanja.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je entalpija
3. Kaj je entropija
4. Primerjava ob strani - enttalpija proti entropiji v tabeli
5. Povzetek

Kaj je entalpija?

Ko pride do reakcije, lahko absorbira ali razvija toploto, in če reakcijo izvajamo s konstantnim tlakom, ji rečemo entalpija reakcije. Ne moremo pa izmeriti entalpije molekul. Zato moramo med reakcijo izmeriti spremembo entalpije. Spremembo entalpije (∆H) lahko dobimo za reakcijo pri določeni temperaturi in tlaku tako, da odvzamemo entalpijo reaktantov iz entalpije izdelkov. Če je ta vrednost negativna, je reakcija eksotermična. Če je vrednost pozitivna, je reakcija endotermična.

Slika 01: Razmerje med enttalpijo in fazno spremembo

Sprememba entalpije med katerim koli parom reaktantov in produktom ni odvisna od poti med njimi. Poleg tega je sprememba entalpije odvisna od faze reaktantov. Na primer, ko plini s kisikom in vodikom reagirajo, da ustvarijo vodno paro, je sprememba entalpije -483,7 kJ. Ko pa isti reaktanti reagirajo na proizvodnjo tekoče vode, je sprememba entalpije -571,5 kJ.

2H₂ (g) + 0₂ (g) → 2H₂O (g); ∆H = -483,7 kJ

2H₂ (g) + 0₂ (g) → 2H₂O (l); ∆H = -571,7 kJ

Kaj je entropija?

Nekatere stvari se zgodijo spontano, druge pa ne. Na primer, toplota se bo pretakala iz vročega telesa v hladnejše, vendar nasprotno ne moremo opazovati, čeprav ne krši pravila ohranjanja energije. Ko pride do spremembe, celotna energija ostane konstantna, vendar se razčleni drugače. Smer sprememb lahko določimo s porazdelitvijo energije. Sprememba je spontana, če vodi v večjo naključnost in kaos v vesolju kot celoti. S pomočjo državne funkcije lahko merimo stopnjo kaosa, naključnosti ali raztrosa energije; poimenujemo ga kot entropija.

Slika 02: Diagram, ki prikazuje spremembo entropije s prenosom toplote

Drugi zakon termodinamike je povezan z entropijo in pravi: "entropija vesolja se poveča v spontanem procesu." Entropija in količina proizvedene toplote se med seboj nanašata na to, v kolikšni meri je sistem porabil energijo. Dejansko je količina spremembe entropije ali dodatne motnje, ki jo povzroči določena količina toplote q, odvisna od temperature. Če je že zelo vroče, nekaj dodatne vročine ne povzroča veliko več motenj, če pa je temperatura zelo nizka, bo ista količina toplote povzročila dramatično povečanje motnje. Zato ga lahko zapišemo na naslednji način: (kjer se v entropiji spremeni ds, se dq spremeni v toploti in T je temperatura.

ds = dq / T

Kakšna je razlika med enttalpijo in entropijo?

Enttalpija in entropija sta v termodinamiki dva povezana termina. Ključna razlika med entalpijo in entropijo je v tem, da je entalpija prenos toplote v stalnem tlaku, medtem ko entropija daje predstavo o naključnosti sistema. Poleg tega se entalpija nanaša na prvi zakon termodinamike, medtem ko se entropija nanaša na drugi zakon termodinamike. Druga pomembna razlika med entalpijo in entropijo je, da lahko uporabimo entalpijo za merjenje spremembe energije sistema po reakciji, medtem ko lahko entropijo uporabimo za merjenje stopnje motnje sistema po reakciji.

Povzetek - Enttalpija proti entropiji

Entalpija in entropija sta termodinamična izraza, ki ju pogosto uporabljamo pri kemijskih reakcijah. Ključna razlika med entalpijo in entropijo je, da je entalpija prenos toplote v stalnem tlaku, medtem ko entropija daje predstavo o naključnosti sistema.

Referenca:

1. Prosti teksti. "Entalpija." Kemija LibreTexts, Nacionalna znanstvena fundacija, 26. novembra 2018. Na voljo tukaj  
2. Drake, Gordon W.F. "Entropija." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7. junij 2018. Na voljo tukaj   

Vljudnost slik:

1. "Sprememba faz - sl" S F l a n k e r, penubag - Lastno delo, (Public Domain) prek Commons Wikimedia  
2. "Entropija vroče hladna" Ibrahima Dincerja in Yunusa A. Cengela - Entropija 2001, 3 (3), 116-149; doi: 10.3390 / e3030116 http://www.mdpi.com/1099-4300/3/3/116, (CC BY 3.0) prek Commons Wikimedia