Διαφορά μεταξύ ενθαλπίας και θερμότητας
Ενθαλπία εναντίον θερμότητας
Για τους σκοπούς της μελέτης στη χημεία διαιρούμε το σύμπαν σε δύο. ως σύστημα και γύρω. Ανά πάσα στιγμή, το μέρος που μας ενδιαφέρει είναι το σύστημα και το υπόλοιπο περιβάλλει. Η θερμότητα και η ενθαλπία είναι δύο όροι που περιγράφουν τη ροή ενέργειας και τις ιδιότητες ενός συστήματος.
Θερμότητα
Η ικανότητα ενός συστήματος να δουλεύει είναι η ενέργεια αυτού του συστήματος. Εργασία μπορεί να γίνει στο σύστημα ή εργασία μπορεί να γίνει από το σύστημα. Στη συνέχεια, η ενέργεια του συστήματος αυξάνεται ή μειώνεται ανάλογα. Η ενέργεια ενός συστήματος μπορεί να αλλάξει, όχι μόνο από το ίδιο το έργο, αλλά και με άλλα μέσα. Όταν η ενέργεια ενός συστήματος αλλάζει ως αποτέλεσμα της θερμοκρασιακής διαφοράς μεταξύ του συστήματος και του περιβάλλοντος, αναφερόμαστε σε εκείνη την ενέργεια που μεταφέρεται ως θερμότητα (q). δηλαδή, η ενέργεια μεταφέρθηκε ως θερμότητα. Η μεταφορά θερμότητας λαμβάνει χώρα από υψηλή θερμοκρασία σε χαμηλή θερμοκρασία, η οποία είναι σύμφωνα με μια βαθμίδα θερμοκρασίας. Και αυτή η διαδικασία συνεχίζεται μέχρι η θερμοκρασία μεταξύ του συστήματος και του περιβάλλοντος να φτάσει στο ίδιο επίπεδο. Οι διαδικασίες μεταφοράς θερμότητας μπορούν να είναι δύο τύπων. Πρόκειται για ενδοθερμικές διεργασίες και εξωθερμικές διεργασίες. Η εντεροθερμική διαδικασία είναι μια διαδικασία στην οποία η ενέργεια εισέρχεται στο σύστημα από το περιβάλλον ως θερμότητα. Σε μια εξώθερμη διαδικασία, η θερμότητα μεταφέρεται από το σύστημα στο περιβάλλον ως θερμότητα.
Ενθαλπία
Στη θερμοδυναμική, η συνολική ενέργεια ενός συστήματος ονομάζεται εσωτερική ενέργεια. Η εσωτερική ενέργεια καθορίζει τη συνολική κινητική και τη δυνητική ενέργεια των μορίων στο σύστημα. Η εσωτερική ενέργεια ενός συστήματος μπορεί να αλλάξει είτε με την εργασία στο σύστημα είτε με τη θέρμανση του. Η αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια δεν είναι ίση με την ενέργεια που μεταφέρεται ως θερμότητα, όταν το σύστημα μπορεί να αλλάξει την ένταση του.
Η ενθαλπία, η οποία χαρακτηρίζεται ως Η είναι μια θερμοδυναμική ιδιότητα ενός συστήματος. Ορίζεται ως
H = U + pV
Όπου U είναι η εσωτερική ενέργεια, p είναι η πίεση του συστήματος και v είναι ο όγκος του.
Αυτή η εξίσωση δείχνει ότι η ενέργεια που παρέχεται ως θερμότητα υπό σταθερή πίεση είναι ίση με την αλλαγή στην ενθαλπία. Ο όρος pV αντιπροσωπεύει την ενέργεια που απαιτείται από το σύστημα για να αλλάξει τον όγκο σε σχέση με τη σταθερή πίεση. Έτσι απλά, η ενθαλπία είναι η θερμότητα μιας αντίδρασης σε σταθερή πίεση.
Η αλλαγή της ενθαλπίας (ΔΗ) για μια αντίδραση σε δεδομένη θερμοκρασία και πίεση επιτυγχάνεται αφαιρώντας την ενθαλπία των αντιδραστηρίων από την ενθαλπία των προϊόντων. Αν αυτή η τιμή είναι αρνητική, τότε η αντίδραση είναι εξωθερμική. Εάν η τιμή είναι θετική, τότε η αντίδραση λέγεται ότι είναι ενδοθερμική. Η μεταβολή της ενθαλπίας μεταξύ οποιουδήποτε ζεύγους αντιδραστηρίων και προϊόντων είναι ανεξάρτητη από τη διαδρομή μεταξύ τους. Επιπλέον, η αλλαγή της ενθαλπίας εξαρτάται από τη φάση των αντιδραστηρίων.Για παράδειγμα, όταν τα αέρια οξυγόνου και υδρογόνου αντιδρούν για να παράγουν υδρατμούς, η αλλαγή ενθαλπίας είναι -483. 7 kJ. Αλλά όταν τα ίδια αντιδραστήρια αντιδρούν για να παράγουν υγρό νερό, η αλλαγή ενθαλπίας είναι -571. 5 kJ.2Η
2 (g) + 0 2 (g) → 2Η 2 0 (g); ΔΗ = -483. 7 kJ 2Η
2 (g) + 0 2 (g) → 2H2O (1); ΔΗ = -571. 7 kJ Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενθαλπίας και θερμότητας;
