Różnica między entalpią a entropią
Share
The kluczowa różnica między entalpią a entropią jest to entalpia to przenoszenie ciepła zachodzące pod stałym ciśnieniem, podczas gdy entropia daje wyobrażenie o losowości układu.
Na potrzeby badań w dziedzinie chemii dzielimy wszechświat na dwa jako system i otoczenie. W dowolnym momencie częścią, którą będziemy studiować, jest system, a reszta otacza. Entalpia i entropia są dwoma terminami opisującymi reakcje zachodzące w układzie i otoczeniu. Zarówno entalpia, jak i entropia są funkcjami stanu termodynamicznego.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest entalpia
3. Co to jest Entropia
4. Porównanie obok siebie - Entalpia vs Entropia w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie
Co to jest entalpia?
Kiedy zachodzi reakcja, może ona absorbować lub ewoluować ciepło, a jeśli przeprowadzamy reakcję pod stałym ciśnieniem, nazywamy to entalpią reakcji. Nie możemy jednak zmierzyć entalpii cząsteczek. Dlatego musimy zmierzyć zmianę entalpii podczas reakcji. Możemy uzyskać zmianę entalpii (∆H) dla reakcji w danej temperaturze i ciśnieniu, odejmując entalpię reagentów od entalpii produktów. Jeśli ta wartość jest ujemna, reakcja jest egzotermiczna. Jeśli wartość jest dodatnia, reakcja jest endotermiczna.
Rysunek 01: Związek między zmianą entalpii a zmianą fazy
Zmiana entalpii między dowolną parą reagentów i produktów jest niezależna od ścieżki między nimi. Ponadto zmiana entalpii zależy od fazy reagentów. Na przykład, gdy gazy tlenowe i wodorowe reagują z wytworzeniem pary wodnej, zmiana entalpii wynosi -483,7 kJ. Jednak gdy te same reagenty reagują z wytworzeniem ciekłej wody, zmiana entalpii wynosi -571,5 kJ.
2H2) (g) + O2) (g) → 2H2)O (g); ∆H = -483,7 kJ
2H2) (g) + O2) (g) → 2H2)O (l); ∆H = 571,7 kJ
Co to jest Entropy?
Niektóre rzeczy dzieją się spontanicznie, inne nie. Na przykład ciepło przepłynie z gorącego ciała do chłodniejszego, ale nie możemy zaobserwować czegoś przeciwnego, nawet jeśli nie narusza to zasady zachowania energii. Kiedy nastąpi zmiana, całkowita energia pozostaje stała, ale jest podzielona na różne części. Kierunek zmian możemy określić przez rozkład energii. Zmiana jest spontaniczna, jeśli prowadzi do większej losowości i chaosu we wszechświecie jako całości. Możemy zmierzyć stopień chaosu, przypadkowości lub rozproszenia energii przez funkcję państwa; nazywamy to entropią.
Rysunek 02: Schemat przedstawiający zmianę w Entropii z przenoszeniem ciepła
Drugie prawo termodynamiki związane jest z entropią i mówi: „entropia wszechświata wzrasta w procesie spontanicznym”. Entropia i ilość wytwarzanego ciepła zależą od siebie w zakresie zużycia energii przez system. W rzeczywistości wielkość zmiany entropii lub dodatkowego zaburzenia spowodowanego przez określoną ilość ciepła q zależy od temperatury. Jeśli jest już bardzo gorąco, odrobina dodatkowego ciepła nie powoduje więcej nieporządku, ale jeśli temperatura jest bardzo niska, taka sama ilość ciepła spowoduje dramatyczny wzrost nieporządku. Dlatego możemy napisać to w następujący sposób: (gdzie ds zmienia się w entropii, dq zmienia się w cieple, a T jest temperaturą.
ds = dq / T
Jaka jest różnica między entalpią a entropią?
Entalpia i entropia to dwa powiązane terminy w termodynamice. Kluczowa różnica między entalpią a entropią polega na tym, że entalpia polega na tym, że przenoszenie ciepła odbywa się pod stałym ciśnieniem, natomiast entropia daje wyobrażenie o losowości układu. Ponadto entalpia odnosi się do pierwszej zasady termodynamiki, podczas gdy entropia odnosi się do drugiej zasady termodynamiki. Inną ważną różnicą między entalpią a entropią jest to, że możemy użyć entalpii do zmierzenia zmiany energii układu po reakcji, podczas gdy możemy użyć entropii do zmierzenia stopnia zaburzenia układu po reakcji.
Podsumowanie - entalpia kontra entropia
Entalpia i entropia to terminy termodynamiczne, których często używamy do reakcji chemicznych. Kluczowa różnica między entalpią a entropią polega na tym, że entalpia polega na tym, że przenoszenie ciepła odbywa się przy stałym ciśnieniu, podczas gdy entropia daje wyobrażenie o losowości układu.
Odniesienie:
1. Libretexts. "Entalpia." Chemistry LibreTexts, National Science Foundation, 26 listopada 2018. Dostępne tutaj
2. Drake, Gordon W.F. "Entropia." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7 czerwca 2018 r. Dostępne tutaj
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. ”Zmiana fazy - en” Autor: F l a n k e r, penubag - Praca własna, (domena publiczna) przez Commons Wikimedia
2. „Entropia gorąco na zimno” Ibrahim Dincer i Yunus A. Cengel - Entropy 2001, 3 (3), 116-149; doi: 10.3390 / e3030116 http://www.mdpi.com/1099-4300/3/3/116, (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia
