Razlika med prosto energijo in entalpijo

Ključna razlika - brezplačno Energija vs Entalpija
 

Prosta energija in entalpija sta dva termodinamična izraza, ki se uporabljata za razlago razmerja med toplotno energijo in kemičnimi reakcijami, ki se pojavljajo v termodinamičnem sistemu. Prosta energija ali termodinamična prosta energija je količina dela, ki ga lahko izvede termodinamični sistem. Z drugimi besedami, prosta energija je količina energije, ki je na voljo v tem termodinamičnem sistemu za izvajanje termodinamičnega dela. Entalpija je na drugi strani termodinamična količina, ki predstavlja skupno vsebnost energije v termodinamičnem sistemu. The ključna razlika med prosto energijo in entalpijo je to prosta energija daje skupno energijo na voljo za izvajanje termodinamičnih del, medtem ko entalpija daje skupno energijo termodinamičnega sistema, ki se lahko pretvori v toploto.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je prosta energija
3. Kaj je entalpija
4. Razmerje med prosto energijo in entalpijo
5. Primerjava ob strani - Prosta energija proti enttalpiji v tabeli
6. Povzetek

Kaj je brezplačna energija?

Prosta energija je količina energije, ki jo ima termodinamični sistem za izvajanje termodinamičnega dela. Prosta energija ima dimenzije energije. Vrednost proste energije termodinamičnega sistema določa sedanje stanje sistema; ne po svoji zgodovini. V termodinamiki se pogosto razpravlja o dveh glavnih vrstah proste energije; Helmholtz brez energije in Gibbs brezplačno energijo.

Helmholtz brez energije

Energija brez Helmholtza je energija, ki je na voljo v zaprtem, termodinamičnem sistemu za izvajanje termodinamičnega dela pri konstantni temperaturi in volumnu. Zato negativna vrednost Helmholtz energije kaže na največje delo, ki ga lahko izvede termodinamični sistem, tako da zadrži konstantno prostornino. Da bi ohranili glasnost konstantno, se del celotnega termodinamičnega dela izvaja kot mejno delo (da se ohrani meja sistema takšna, kot je). Enačba Helmholtzove energije je podana spodaj.

A = U - TS

Kjer je A Helmholtzova prosta energija, je U notranja energija, T je temperatura, ki je stalnica in S entropija sistema. Entropija je termodinamična količina, ki predstavlja nerazpoložljivost toplotne energije sistema za pretvorbo v mehansko delo.

Slika 01: Hermann von Helmholtz je prvi predlagal koncept brezplačne energije Helmholtza

Gibbs brezplačna energija:

Gibbs brez energije porabi energijo, ki je na voljo v zaprtem, termodinamičnem sistemu za izvajanje termodinamičnega dela pri konstantni temperaturi in tlaku. Glasnost sistema se lahko razlikuje. Prosta energija je označena z G. Enačba Gibbsove proste energije je podana spodaj.

G = H - TS

V zgornji enačbi je G prosta energija Gibbsov, H enttalpija sistema, Y temperatura, ki je stalnica in S entropija sistema.

Kaj je entalpija?

Entalpija sistema je termodinamična količina, enakovredna celotni vsebnosti toplote v sistemu. Je enaka notranji energiji sistema in produktu tlaka in prostornine. Zato je termodinamična lastnost sistema. The enačba entalpije je podan spodaj.

H = U + PV

V skladu s tem je H entalpija sistema, U je notranja energija sistema, P tlak in V volumen. Entalpija sistema je pokazatelj sposobnosti tega sistema, da sprošča toploto (za opravljanje nemehanskih del). Entalpija je označena s simbolom H.

Določitev entalpije sistema nam omogoča, da ugotovimo, ali je kemijska reakcija eksotermična ali endotermična. Spremembo entalpije sistema lahko uporabimo za določitev toplote reakcij in tudi za napovedovanje, ali je kemijska reakcija spontana ali ne spontana.

Kakšno je razmerje med prosto energijo in entalpijo?

Gibbsova prosta energija in entalpija sta povezana z naslednjo enačbo.

G = H - TS

V zgornji enačbi je G prosta energija Gibbsov, H enttalpija sistema, Y je temperatura, ki je konstanta in S entropija sistema. Tako G kot H imata enaki merski enoti.

Kakšna je razlika med prosto energijo in entalpijo?

Brezplačna energija proti enttalpiji
Prosta energija je količina energije, ki jo ima termodinamični sistem za izvajanje termodinamičnega dela.	Entalpija sistema je termodinamična količina, enakovredna celotni vsebnosti toplote v sistemu.
Koncept
Brezplačna energija daje skupno energijo, ki je na voljo za izvajanje termodinamičnih del.	Entalpija daje celotno energijo sistema, ki se lahko pretvori v toploto.
Pretvorba
Brezplačna energija daje energijo, ki jo je mogoče pretvoriti v mehansko delo sistema.	Entalpija daje energijo, ki jo je mogoče pretvoriti v nemehanično delo sistema.

Povzetek - prost Energija vs Entalpija

Prosta energija in entalpija termodinamičnega sistema predstavljata energijo, ki je na voljo v sistemu. Ključna razlika med prosto energijo in entalpijo je v tem, da brezplačna energija daje skupno energijo, ki je na voljo za izvajanje termodinamičnih del, medtem ko entalpija daje celotno energijo sistema, ki se lahko pretvori v toploto.

Referenca:

1. Uredniki Encyclopædia Britannica. "Brezplačna energija." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 5. januarja 2012. Na voljo tukaj
2.Helmenstine, Anne Marie, D. "Kaj je enttalpija v kemiji in fiziki?" ThoughtCo, 25. januar 2018. Dostopno tukaj
3. "Brez Helmholtz energije." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 17. februar 2018. Na voljo tukaj
4. "Gibbs (brezplačna) energija." Kemija LibreTexts, Libretexts, 12. januarja 2018. Na voljo tukaj

Vljudnost slik:

1. „Herman von Helmholtz“ (Javna domena) prek Commons Wikimedia