Разлика между енталпията и топлината

Най- ключова разлика между енталпията и топлината е това енталпия е количеството топлина, предавана по време на химическа реакция при постоянно налягане, докато топлината е форма на енергия.

За целите на изучаването на химията разделяме Вселената на две: система и околна среда. Системата е предмет на нашето разследване, докато останалото е заобикалящото. Топлината и енталпията са два термина, описващи енергийния поток и свойствата на системата.

СЪДЪРЖАНИЕ

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

Какво е Енталпия?

В термодинамиката общата енергия на една система е вътрешната енергия. Вътрешната енергия определя общата кинетична и потенциална енергия на молекулите в системата. Вътрешната енергия на системата може да бъде променена или чрез работа върху системата, или с нагряване. Промяната на вътрешната енергия обаче не е равна на енергията, която се предава като топлина, когато системата е в състояние да промени обема си.

Енталпията е термодинамично свойство и можем да я обозначим с H. Математическата връзка за този термин е следната:

H = U + PV

Тук Н е енталпия и U е вътрешната енергия, P е налягането и V е обемът на системата. Това уравнение показва, че енергията, подавана като топлина при постоянно налягане, е равна на промяната в енталпията. Терминът pV отчита енергията, необходима на системата за промяна на обема спрямо постоянното налягане. Следователно енталпията е основно топлината на реакция при постоянно налягане.

Фигура 01: Енталпийни промени за фазови промени на материята

Освен това, промяната на енталпията (∆H) за реакция при дадена температура и налягане се получава чрез изваждане на енталпията на реагентите от енталпията на продуктите. Ако тази стойност е отрицателна, тогава реакцията е екзотермична. Ако стойността е положителна, тогава се казва, че реакцията е ендотермична. 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 кислородът и водородните газове реагират да произвеждат водна пара, промяната на енталпията е -483,7 kJ. Но когато същите реагенти реагират да произвеждат течна вода, промяната на енталпията е -571,5 kJ.

Какво е топлина?

Капацитетът на една система да върши работа е енергията на тази система. Ние можем да работим върху системата или системата може да върши работа, което води до съответно увеличаване или намаляване на енергията на системата. Енергията на една система може да бъде променена, не само от самата работа, и с други средства. Когато енергията на една система се променя в резултат на разликата в температурата между системата и нейното обкръжение, ние отнасяме тази енергия, предавана като топлина (q); тоест енергията се предава като топлина.

Преносът на топлина се извършва от висока температура до ниска температура, което е според температурния градиент. Освен това този процес продължава, докато температурата между системата и околните достигне същото ниво. Има два вида процеси за пренос на топлина. Те са ендотермични процеси и екзотермични процеси. Ендотермичният процес е процес, при който енергия навлиза в системата от околната среда като топлина, докато екзотермичен процес е този, при който топлината се прехвърля от системата в околната среда като топлина.

Каква е разликата между енталпията и топлината?

В повечето случаи използваме термините енталпия и топлина взаимозаменяемо, но има малка разлика между играта и топлината. Ключовата разлика между енталпията и топлината е, че енталпията описва количеството топлина, предавана по време на химическа реакция при постоянно налягане, докато топлината е форма на енергия. Освен това енталпията е функция на състоянието, докато топлината не е, тъй като топлината не е присъщо свойство на системата. Освен това не можем да измерваме директно енталпията, така че трябва да я изчислим чрез уравнения; обаче можем да измерваме топлината директно като промяна на температурата.

Обобщение - Енталпия срещу топлина

Често използваме термините енталпия и топлина взаимозаменяемо, но има малка разлика енталпия и топлина е, че енталпията описва количество топлина, предавана по време на химическа реакция при постоянно налягане, докато топлината е форма на енергия.

справка:

1. Хелменстин, Ан Мари. „Определение за енталпия в химията и физиката.“ ThoughtCo, 22 август 2019 г., наличен тук

С любезност на изображенията:

1. „Фаза промяна - bg.“ От F l a n k e r, penubag - Собствена работа (Public Domain) през Commons Wikimedia
2. “Fire Flare-Up Heat Free Picture” (CC0) чрез Needpix.com