Разлика между енталпията и ентропията

Най- ключова разлика между енталпията и ентропията е това енталпия е преносът на топлина, който се извършва при постоянно налягане, докато ентропията дава представа за случайността на една система.

За целите на изследването в областта на химията, ние разделяме Вселената на две като система и околна среда. По всяко време частта, която ще изучаваме е системата, а останалото е заобикаляща. Енталпията и ентропията са два термина, описващи реакциите, протичащи в една система и в околните. И енталпията, и ентропията са термодинамични функции на състоянието.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е Енталпия
3. Какво е ентропия
4. Паралелно сравнение - Енталпия срещу Ентропия в таблична форма
5. Резюме

Какво е Енталпия?

Когато се осъществи реакция, тя може да абсорбира или отделя топлина и ако извършим реакцията при постоянно налягане, ние я наричаме енталпия на реакцията. Не можем обаче да измерим енталпията на молекулите. Ето защо трябва да измерим промяната в енталпията по време на реакция. Можем да получим промяната на енталпията (∆H) за реакция при дадена температура и налягане, като извадим енталпията на реагентите от енталпията на продуктите. Ако тази стойност е отрицателна, тогава реакцията е екзотермична. Ако стойността е положителна, тогава реакцията е ендотермична.

Фигура 01: Връзка между промяна на енталпията и промяна на фазата

Промяната в енталпията между всеки двойка реагенти и продукти не зависи от пътя между тях. Освен това промяната на енталпията зависи от фазата на реагентите. Например, когато кислородните и водородните газове реагират да произвеждат водна пара, промяната на енталпията е -483,7 kJ. Въпреки това, когато същите реагенти реагират да произвеждат течна вода, промяната на енталпията е -571,5 kJ.

2H₂ (ж) + О₂ (ж) → 2Н₂0 (g); ∆H = -483,7 kJ

2H₂ (ж) + О₂ (ж) → 2Н₂О (л); ∆H = -571,7 kJ

Какво е ентропия?

Някои неща се случват спонтанно, други не. Например топлината ще потече от горещо тяло към по-хладно, но не можем да наблюдаваме обратното, въпреки че не нарушава правилото за запазване на енергията. Когато настъпи промяна, общата енергия остава постоянна, но се разделя по различен начин. Можем да определим посоката на промяна чрез разпределението на енергията. Промяната е спонтанна, ако води до по-голяма случайност и хаос във Вселената като цяло. Можем да измерим степента на хаос, случайност или разпръскване на енергия чрез функция на състояние; наричаме го като ентропия.

Фигура 02: Диаграма, показваща промяната в ентропията с пренос на топлина

Вторият закон на термодинамиката е свързан с ентропията и казва: „ентропията на Вселената се увеличава при спонтанен процес.“ Ентропията и количеството на генерираната топлина са свързани помежду си от степента, в която системата използва енергия. Всъщност количеството на промяна на ентропията или допълнително разстройство, причинено от дадено количество топлина q, зависи от температурата. Ако вече е много горещо, малко допълнителна топлина не създава много повече разстройство, но ако температурата е много ниска, същото количество топлина ще причини драстично увеличение на разстройството. Следователно, можем да го запишем по следния начин: (където ds се променя в ентропията, dq се променя в топлина и T е температура.

DS = DQ / T

Каква е разликата между енталпията и ентропията?

Енталпията и ентропията са два свързани термина в термодинамиката. Ключовата разлика между енталпията и ентропията е, че енталпията е преносът на топлина се осъществява при постоянно налягане, докато ентропията дава представа за случайността на системата. Освен това енталпията се отнася до първия закон на термодинамиката, докато ентропията се отнася до втория закон на термодинамиката. Друга важна разлика между енталпията и ентропията е, че можем да използваме енталпия за измерване на промяната в енергията на системата след реакция, докато можем да използваме ентропия за измерване на степента на разстройство на системата след реакцията.

Обобщение - Енталпия срещу Ентропия

Енталпията и ентропията са термодинамични термини, които често използваме при химични реакции. Ключовата разлика между енталпията и ентропията е, че енталпията е преносът на топлина се извършва при постоянно налягане, докато ентропията дава представа за случайността на системата.

справка:

1. Libretexts. "Enthalpy". Химия LibreTexts, Национална научна фондация, 26 ноември 2018 г. Достъпно тук  
2. Дрейк, Гордън У.Ф. "Ентропия". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7 юни 2018 г. Достъпно тук   

С любезност на изображенията:

1. "Промяна на фазата - bg" От F l a n k e r, penubag - Собствена работа, (Public Domain) чрез Commons Wikimedia  
2. „Ентропия гореща до студ” от Ибрахим Динчер и Юнус А. Ценгел - Ентропия 2001, 3 (3), 116-149; doi: 10.3390 / e3030116 http://www.mdpi.com/1099-4300/3/3/116, (CC BY 3.0) през Commons Wikimedia