Diferența dintre entalpie și entropie

diferența cheie între entalpie și entropie este asta entalpia este transferul de căldură care are loc într-o presiune constantă, în timp ce entropia oferă o idee despre aleatoritatea unui sistem.

Pentru scopurile studiului în chimie, divizăm universul în două ca sistem și înconjurător. În orice moment, partea pe care o vom studia este sistemul, iar restul înconjoară. Entalpia și entropia sunt doi termeni care descriu reacțiile care au loc într-un sistem și în vecinătate. Atât entalpia cât și entropia sunt funcții termodinamice de stat.

CUPRINS

1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este Entalpy?
3. Ce este Entropia
4. Comparație între ele - entalpie vs entropie în formă tabulară
5. rezumat

Ce este Entalpy??

Atunci când are loc o reacție, ea poate absorbi sau dezvolta căldură și dacă reacționăm la presiune constantă, numim entalpia reacției. Cu toate acestea, nu putem măsura entalpia moleculelor. Prin urmare, trebuie să măsuram schimbarea entalpiei în timpul unei reacții. Putem obține schimbarea entalpiei (ΔH) pentru o reacție la o anumită temperatură și presiune prin scăderea entalpiei reactanților din entalpia produselor. Dacă această valoare este negativă, atunci reacția este exotermă. Dacă valoarea este pozitivă, atunci reacția este endotermă.

Figura 01: Relația dintre schimbarea entalpiei și schimbarea fazei

Schimbarea entalpiei între orice pereche de reactanți și produse este independentă de calea dintre ele. Mai mult, schimbarea entalpiei depinde de faza reactanților. De exemplu, când gazele de oxigen și hidrogen reacționează pentru a produce vapori de apă, schimbarea de entalpie este de -483,7 kJ. Cu toate acestea, atunci când aceiași reactanți reacționează pentru a produce apă lichidă, schimbarea de entalpie este de -571,5 kJ.

2H₂ (g) + O₂ (g) 2H₂O (g); ΔH = -483,7 kJ

2H₂ (g) + O₂ (g) 2H₂O (l); ΔH = -571,7 kJ

Ce este Entropia?

Unele lucruri se întâmplă spontan, altele nu. De exemplu, căldura va curge de la un corp fierbinte la unul mai rece, dar nu putem observa contrariul, chiar dacă acesta nu încalcă regula de conservare a energiei. Când survine o schimbare, energia totală rămâne constantă, dar este împărțită diferit. Putem determina direcția schimbării prin distribuția energiei. O schimbare este spontană dacă duce la o mai mare aleatorie și haos în univers ca un întreg. Putem măsura gradul de haos, aleatorie sau dispersie a energiei de către o funcție de stat; îl numim entropie.

Figura 02: O diagramă care arată schimbarea entropiei cu transferul de căldură

A doua lege a termodinamicii este legată de entropie și spune că "entropia universului crește într-un proces spontan". Entropia și cantitatea de căldură generată se relaționează reciproc cu măsura în care sistemul folosește energia. De fapt, cantitatea de schimbare a entropiei sau tulburări suplimentare cauzate de o anumită cantitate de căldură q depinde de temperatură. Dacă este deja foarte cald, un pic de căldură suplimentară nu creează mult mai multă tulburare, dar dacă temperatura este foarte scăzută, aceeași cantitate de căldură va cauza o creștere dramatică a tulburării. Prin urmare, o putem scrie după cum urmează: (unde ds este schimbat în entropie, dq este schimbat în căldură și T este temperatura.

ds = dq / T

Care este diferența dintre entalpie și entropie?

Entalpia și entropia sunt doi termeni înrudiți în termodinamică. Diferența cheie între entalpie și entropie este că entalpia este că transferul de căldură are loc într-o presiune constantă, în timp ce entropia oferă o idee despre aleatoritatea unui sistem. Mai mult, entalpia se referă la prima lege a termodinamicii, în timp ce entropia se referă la a doua lege a termodinamicii. O altă diferență importantă între entalpie și entropie este că putem folosi entalpia pentru a măsura modificarea energiei sistemului după reacție, în timp ce putem folosi entropia pentru a măsura gradul de tulburare a sistemului după reacție.

Rezumat - entalpia vs entropia

Entalpia și entropia sunt termeni termodinamici pe care îi folosim adesea cu reacții chimice. Diferența esențială dintre entalpie și entropie este că entalpia este transferul de căldură are loc într-o presiune constantă, în timp ce entropia oferă o idee despre întâmplarea unui sistem.

Referinţă:

1. Libretele. "Enthalpy." Chimie LibreTexts, National Science Foundation, 26 noiembrie 2018. Disponibil aici  
2. Drake, Gordon W.F. "Entropia" Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7 iunie 2018. Disponibil aici   

Datorită fotografiei:

1. "Schimbarea de faze - en" De F l a n k e r, penubag - Lucrare proprie, (Domeniul Public) prin Commons Wikimedia  
2. "Entropia fierbinte la rece" de Ibrahim Dincer și Yunus A. Cengel - Entropia 2001, 3 (3), 116-149; doi: 10.3390 / e3030116 http://www.mdpi.com/1099-4300/3/3/116, (CC BY 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia