Forskellen mellem entalpi og entropi

Det vigtigste forskel mellem entalpi og entropi er det enthalpi er varmeoverførslen, der finder sted i et konstant tryk, hvorimod entropi giver en idé om et systems tilfældighed.

Til undersøgelsesformål i kemi deler vi universet i to som et system og omgivende. Til enhver tid er den del, vi skal studere, systemet, og resten er omgivet. Enthalpy og entropi er to udtryk, der beskriver reaktionerne, der finder sted i et system og det omkringliggende. Både entalpi og entropi er termodynamiske tilstandsfunktioner.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Enthalpy
3. Hvad er Entropy
4. Sammenligning side ved side - Enthalpy vs entropi i tabelform
5. Resume

Hvad er Enthalpy?

Når en reaktion finder sted, kan den absorbere eller udvikle varme, og hvis vi udfører reaktionen ved konstant tryk, kalder vi den entalpien af ​​reaktionen. Vi kan imidlertid ikke måle molekylers enthalpi. Derfor er vi nødt til at måle ændringen i entalpi under en reaktion. Vi kan opnå entalpiændring (∆H) til en reaktion i en given temperatur og tryk ved at subtrahere entalpien af ​​reaktanter fra entalpien af ​​produkter. Hvis denne værdi er negativ, er reaktionen eksoterm. Hvis værdien er positiv, er reaktionen endotermisk.

Figur 01: Forholdet mellem Enthalpy Change og Phase Change

Ændringen i entalpi mellem ethvert par reaktanter og produkter er uafhængig af vejen mellem dem. Desuden afhænger entalpiændring af reaktantens fase. Når for eksempel ilt- og brintgasserne reagerer for at producere vanddamp, er entalpiændringen -483,7 kJ. Når de samme reaktanter imidlertid reagerer på at producere flydende vand, er entalpiændringen -571,5 kJ.

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (g); 1H = -483,7 kJ

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

Hvad er Entropy?

Nogle ting sker spontant, andre gør det ikke. For eksempel vil varme strømme fra en varm krop til en køligere, men vi kan ikke se det modsatte, selvom det ikke er i strid med bevarelsen af ​​energireglen. Når der sker en ændring, forbliver den samlede energi konstant, men pakkes forskelligt ud. Vi kan bestemme ændringsretningen ved fordeling af energi. En ændring er spontan, hvis den fører til større tilfældighed og kaos i universet som helhed. Vi kan måle graden af ​​kaos, tilfældighed eller spredning af energi med en tilstandsfunktion; vi kalder det som entropien.

Figur 02: Et diagram, der viser ændringen i entropi med varmeoverførsel

Den anden lov om termodynamik er relateret til entropi, og den siger, "universets entropi stiger i en spontan proces." Entropi og mængden af ​​genereret varme relaterer hinanden i det omfang, i hvilket systemet brugte energi. Faktisk afhænger mængden af ​​entropiændring eller ekstra forstyrrelse forårsaget af en given mængde varme q af temperaturen. Hvis det allerede er meget varmt, skaber en smule ekstra varme ikke meget mere forstyrrelse, men hvis temperaturen er meget lav, vil den samme mængde varme medføre en dramatisk stigning i forstyrrelse. Derfor kan vi skrive det som følger: (hvor ds ændres i entropi, ændres dq i varme og T er temperatur.

ds = dq / T

Hvad er forskellen mellem entalpi og entropi?

Enthalpy og entropi er to relaterede udtryk inden for termodynamik. Den vigtigste forskel mellem enthalpi og entropi er, at entalpi er, at varmeoverførslen finder sted i et konstant tryk, hvorimod entropi giver en idé om et systems tilfældighed. Desuden angår entalpi den første lov om termodynamik, mens entropi vedrører den anden lov om termodynamik. En anden vigtig forskel mellem enthalpi og entropi er, at vi kan bruge entalpi til at måle ændringen i energien i systemet efter reaktion, mens vi kan bruge entropien til at måle graden af ​​forstyrrelse i systemet efter reaktionen.

Resume - Enthalpy vs Entropy

Enthalpy og entropi er termodynamiske udtryk, som vi ofte bruger til kemiske reaktioner. Den vigtigste forskel mellem enthalpi og entropi er, at entalpi er, at varmeoverførslen finder sted i et konstant tryk, hvorimod entropi giver en idé om et systems tilfældighed.

Reference:

1. Libreteksts. ”Enthalpi.” Kemi LibreTexts, National Science Foundation, 26. november 2018. Findes her  
2. Drake, Gordon W.F. ”Entropi.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7. juni 2018. Tilgængelig her   

Billede høflighed:

1. ”Faseændring - da” Af F l a n k e r, penubag - Eget arbejde, (Public Domain) via Commons Wikimedia  
2. ”Entropy hot to cold” Af Ibrahim Dincer og 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) via Commons Wikimedia