Diferența dintre entalpia și energia internă

Diferența principală - entalpia vs. energia internă

Energia poate fi schimbată între sisteme și împrejurimile lor în diferite. Entalpia și energia internă sunt termeni termodinamici care sunt folosiți pentru a explica acest schimb de energie. Entalpia este suma tipurilor interne de energie. Energia internă poate fi fie energie potențială, fie energie cinetică. Principala diferență între entalpie și energia internă este asta entalpia este căldura absorbită sau evoluată în timpul reacțiilor chimice care apar într-un sistem întrucât energia internă este suma energiei potențiale și cinetice dintr-un sistem.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este Entalpy?
      - Definiție, Unități, Formula pentru calcul, Proprietăți, Exemple
2. Ce este energia internă
      - Definiție, formulă pentru calcul, proprietăți, exemple
3. Care este diferența dintre entalpia și energia internă
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: entalpi, căldură, energie internă, căldură de fuziune, căldură de vaporizareJoule, energie cinetică, energie potențială, sistem, termodinamică

Ce este Entalpy?

Entalpia este energia termică care este absorbită sau evoluată în timpul progresiei unei reacții chimice. Intalpia este dată simbolului H. H indică cantitatea de energie. Schimbarea entalpiei este dată ca ΔH unde simbolul Δ indică schimbarea entalpiei. Intalpia este dată în jouli (j) sau kilo jouli (kj).

Putem spune că entalpia este suma energiei interne a unui sistem. Acest lucru se datorează faptului că energia internă este schimbată în timpul unei reacții chimice și această schimbare este măsurată ca entalpie. Entalpia unui proces care are loc la o presiune constantă poate fi dată ca mai jos.

H = U + PV

Unde,

H este entalpia,
U este suma energiei interne
P este presiunea sistemului
V este volumul sistemului

Prin urmare, entalpia este de fapt suma energiei interne și a energiei necesare pentru a menține volumul unui sistem la o anumită presiune. Termenul "PV" indică munca pe care trebuie să o facă în mediul înconjurător pentru a face spațiu pentru sistem.

Modificarea entalpiei indică dacă o reacție particulară este reacția endotermă sau exotermă. Dacă valoarea lui ΔH este o valoare pozitivă, reacția este endotermă. Asta înseamnă că energia ar trebui să fie dată acestui sistem din exterior pentru ca reacția să aibă loc. Dar dacă ΔH este o valoare negativă, aceasta indică faptul că reacția eliberează energie către exterior.

În plus, schimbarea entalpiei are loc în schimbarea fazei sau stării substanțelor. De exemplu, dacă un solid este transformat în forma sa lichidă, entalpia este schimbată. Aceasta se numește căldura de fuziune. Când un lichid este transformat în forma gazoasă, schimbarea de entalpie este numită căldura de vaporizare.

Figura 01: Modificarea stării sau fazei substanțelor

Imaginea de mai sus arată schimbarea stării sau fazei unei substanțe într-un sistem. Aici, fiecare tranziție are o entalpie proprie, indicând dacă reacția este endotermă sau exotermă.

Temperatura sistemului are o mare influență asupra entalpiei. Conform ecuației date mai sus, entalpia este schimbată atunci când energia internă este schimbată. Atunci când temperatura este mărită, energia internă va fi crescută de la creșterea energiei cinetice a moleculelor. Apoi entalpia acestui sistem este de asemenea mărită.

Ce este energia internă

Energia internă a unui sistem este suma energiei potențiale și a energiei cinetice a acelui sistem. Energia potențială este energia stocată, iar energia cinetică este energia generată datorită mișcării moleculelor. Energia internă este dată de simbolul U, iar schimbarea energiei interne este dată ca ΔU.

Modificarea energiei interne la o presiune constantă este egală cu schimbarea entalpiei în acel sistem. Schimbarea energiei interne poate avea loc în două moduri. Una se datorează transferului de căldură - sistemul poate absorbi căldura din exterior sau poate elibera căldură în mediul înconjurător. Ambele căi pot provoca schimbarea energiei interne a sistemului. Cealaltă este prin a face munca. Prin urmare, schimbarea energiei interne poate fi dată în continuare.

ΔU = q + w

Unde,

AU este schimbarea energiei interne,
q este căldura transferată,
w este lucrarea efectuată pe sau de către sistem

Cu toate acestea, un sistem izolat nu poate avea un termen ΔU deoarece energia internă este constantă, transferul de energie este zero și nu se face nici o lucrare. Atunci când valoarea pentru ΔU este pozitivă, indică faptul că sistemul absoarbe căldura din exterior și lucrează în sistem. Atunci când ΔU este o valoare negativă, atunci sistemul eliberează căldura și munca se face de către sistem.

Cu toate acestea, energia internă poate exista ca energie potențială sau energie cinetică, dar nu ca energie termică sau muncă. Acest lucru se datorează faptului că încălzirea și funcționarea există numai atunci când sistemul suferă modificări.

Diferența dintre entalpia și energia internă

Definiție

entalpia: Entalpia este energia termică care este absorbită sau evoluată în timpul progresiei unei reacții chimice.

Energie interna: Energia internă a unui sistem este suma energiei potențiale și a energiei cinetice a acelui sistem.

Ecuaţie

entalpia: Entalpia este dată ca H = U + PV.

Energie interna: Energia internă este dată ca ΔU = q + w.

Sistem

entalpia: Entalpia este definită ca relația dintre sistem și mediul înconjurător.

Energie interna: Energia internă este definită ca energia totală dintr-un sistem.

Concluzie

Entalpia este legată de sistemele care sunt în contact cu mediul înconjurător, iar energia internă este energia totală de care este compus un anumit sistem. Totuși, schimbarea entalpiei și schimbarea energiei interne sunt foarte importante în determinarea tipului și a naturii reacțiilor chimice care se întâmplă într-un sistem. Prin urmare, este important să înțelegeți clar diferența dintre entalpie și energia internă.

Referințe:

1. "Entalpia". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., N.d. Web. Disponibil aici. 17 iulie 2017. 
2. "Cum disting energia interioară și entalpia?". Chimia fizică - Schimbul Stack-ului de Chimie. N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 17 iulie 2017. 

Datorită fotografiei:

1. "Transformarea în materie de materie fizică 1 en" de ElfQrin - lucrare proprie, GFDL) prin Wikimedia Commons