Diferența dintre energia liberă și entalpia

Diferența cheie - liberă Energie vs Entalpy
 

Energia liberă și entalpia sunt doi termeni termodinamici folosiți pentru a explica relația dintre energia termică și reacțiile chimice care apar într-un sistem termodinamic. Energia liberă sau energia liberă termodinamică este cantitatea de muncă pe care o poate efectua un sistem termodinamic. Cu alte cuvinte, energia liberă este cantitatea de energie disponibilă în acel sistem termodinamic pentru a efectua munca termodinamică. Entalpia, pe de altă parte, este o cantitate termodinamică care reprezintă conținutul total de energie într-un sistem termodinamic. diferența cheie între energie liberă și entalpie este asta energia liberă dă energia totală disponibilă pentru a efectua lucrări termodinamice, în timp ce entalpia dă energia totală a unui sistem termodinamic care poate fi transformat în căldură.

CUPRINS

1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este Energia Liberă
3. Ce este Entalpy?
4. Relația dintre energia liberă și entalpia
5. Comparație între ele - Energie liberă vs entalpie în formă tabulară
6. rezumat

Ce este Energia Liberă?

Energia liberă este cantitatea de energie disponibilă unui sistem termodinamic pentru a efectua o muncă termodinamică. Energia liberă are dimensiunile energiei. Valoarea energiei libere a unui sistem termodinamic este determinată de starea actuală a sistemului; nu prin istoria sa. Există două tipuri principale de energie liberă discutate adesea în termodinamică; Energia liberă Helmholtz și energia liberă Gibbs.

Helmholtz Free Energy

Energia liberă Helmholtz este energia disponibilă într-un sistem închis, termodinamic pentru a efectua lucrări termodinamice la temperatură și volum constant. Prin urmare, valoarea negativă a energiei Helmholtz indică activitatea maximă pe care o poate efectua un sistem termodinamic prin menținerea volumului său constant. Pentru a menține constant volumul, o parte din lucrarea termodinamică totală se face ca o lucrare limită (pentru a păstra granița sistemului așa cum este). Ecuația energiei Helmholtz este dată mai jos.

A = U - TS

Unde A este energia liberă Helmholtz, U este energia internă, T este o temperatură, care este o constantă și S este entropia sistemului. Entropia este o cantitate termodinamică care reprezintă indisponibilitatea energiei termice a sistemului pentru transformarea în lucrare mecanică.

Figura 01: Hermann von Helmholtz a fost primul care a propus conceptul de energie liberă Helmholtz

Gibbs Free Energy:

Energia liberă Gibbs este energia disponibilă într-un sistem închis, termodinamic pentru a efectua lucrări termodinamice la temperatură și presiune constante. Volumul sistemului poate varia. Energia liberă este notată de G. Ecuația energiei libere Gibbs este dată mai jos.

G = H - TS

În ecuația de mai sus, G este energia liberă Gibbs, H este entalpia sistemului, Y este temperatura, care este o constantă și S este entropia sistemului.

Ce este Entalpy??

Entalpia unui sistem este o cantitate termodinamică echivalentă cu conținutul total de căldură al unui sistem. Ea este egală cu energia internă a sistemului, plus produsul presiunii și volumului. Prin urmare, este o proprietate termodinamică a unui sistem. ecuația entalpiei este prezentat mai jos.

H = U + PV

În consecință, H este entalpia sistemului, U este energia internă a sistemului, P este presiunea și V este volumul. Entalpia unui sistem este indicatorul capacității sistemului de a elibera căldura (pentru a efectua o operațiune non-mecanică). Entalpia este notată cu simbolul H.

Determinarea entalpiei unui sistem ne permite să indicăm dacă o reacție chimică este exotermă sau endotermică. Modificarea entalpiei unui sistem poate fi utilizată pentru a determina căldura de reacție și, de asemenea, pentru a prezice dacă o reacție chimică este spontană sau non-spontană.

Care este relația dintre energia liberă și entalpia?

Energia liberă și entalpia Gibbs sunt legate prin următoarea ecuație.

G = H - TS

În ecuația de mai sus, G este energia liberă Gibbs, H este entalpia sistemului, Y este temperatura, care este o constantă și S este entropia sistemului. Atât G cât și H au aceleași unități de măsură.

Care este diferența dintre energia liberă și entalpia?

Energie liberă vs entalpie
Energia liberă este cantitatea de energie disponibilă unui sistem termodinamic pentru a efectua o muncă termodinamică.	Entalpia unui sistem este o cantitate termodinamică echivalentă cu conținutul total de căldură al unui sistem.
Concept
Energia liberă dă energia totală disponibilă pentru a efectua lucrări termodinamice.	Entalpia dă energia totală a unui sistem care poate fi transformat în căldură.
Conversie
Energia liberă dă energia care poate fi transformată în munca mecanică a sistemului.	Entalpia dă energia care poate fi transformată într-o activitate non-mecanică a sistemului.

rezumat - Liber Energie vs Entalpy

Energia liberă și entalpia unui sistem termodinamic reprezintă energia disponibilă într-un sistem. Principala diferență între energia liberă și entalpia este că energia liberă dă energia totală disponibilă pentru a efectua lucrări termodinamice, în timp ce entalpia dă energia totală a unui sistem care poate fi transformat în căldură.

Referinţă:

1. Editori ai Encyclopædia Britannica. "Energie liberă" Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 5 ianuarie 2012. Disponibil aici
2.Helmenstine, Anne Marie, D. "Ce este entalpia în chimie și fizică?" ThoughtCo, 25 ianuarie 2018. Disponibil aici
3. "Energia liberă Helmholtz" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 17 februarie 2018. Disponibil aici
4. "Energia Gibbs (liberă)". LibreTexts Chemistry, Libretexts, 12 Jan. 2018. Disponibil aici

Datorită fotografiei:

1. "Hermann von Helmholtz" (Domeniul Public) prin Commons Wikimedia