Starpība starp entalpiju un entropiju
Share
galvenā atšķirība starp entalpiju un entropiju tas ir entalpija ir siltuma pārvade, kas notiek pastāvīgā spiedienā, turpretī entropija dod priekšstatu par sistēmas nejaušību.
Ķīmijas studiju nolūkos mēs sadalām Visumu divās daļās kā sistēmu un apkārtējo. Jebkurā laikā daļa, kuru mēs mācīsimies, ir sistēma, bet pārējā - apkārtējā. Entalpija un entropija ir divi termini, kas apraksta reakcijas, kas notiek sistēmā un apkārtējā. Gan entalpija, gan entropija ir termodinamiskās stāvokļa funkcijas.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir entalpija
3. Kas ir entropija
4. Blakus salīdzinājums - entalpija un entropija tabulas formā
5. Kopsavilkums
Kas ir entalpija?
Kad notiek reakcija, tā var absorbēt vai izdalīt siltumu, un, ja reakciju veicam pie pastāvīga spiediena, mēs to saucam par reakcijas entalpiju. Tomēr mēs nevaram izmērīt molekulu entalpiju. Tāpēc reakcijas laikā mums jānovērtē entalpijas izmaiņas. Mēs varam iegūt reakcijas entalpijas izmaiņas (∆H) noteiktā temperatūrā un spiedienā, atņemot reaģentu entalpiju no produktu entalpijas. Ja šī vērtība ir negatīva, tad reakcija ir eksotermiska. Ja vērtība ir pozitīva, tad reakcija ir endotermiska.
01. attēls. Saistība starp entalpijas izmaiņām un fāžu maiņu
Entalpijas izmaiņas starp jebkuru reaģentu un produktu pāri nav atkarīgas no ceļa starp tām. Turklāt entalpijas izmaiņas ir atkarīgas no reaģentu fāzes. Piemēram, kad skābeklis un ūdeņraža gāzes reaģē, veidojot ūdens tvaikus, entalpijas izmaiņas ir -483,7 kJ. Tomēr, ja vieni un tie paši reaģenti reaģē, iegūstot šķidru ūdeni, entalpijas izmaiņas ir -571,5 kJ.
2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (g); ∆H = -483,7 kJ
2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (l); ∆H = -571,7 kJ
Kas ir entropija?
Dažas lietas notiek spontāni, citas ne. Piemēram, siltums plūdīs no karsta ķermeņa uz vēsāku, bet mēs nevaram novērot pretējo, kaut arī tas nepārkāpj enerģijas saglabāšanas noteikumu. Kad notiek izmaiņas, kopējā enerģija paliek nemainīga, bet tiek sadalīta atšķirīgi. Pārmaiņas virzienu mēs varam noteikt pēc enerģijas sadalījuma. Izmaiņas notiek spontāni, ja tās rada lielāku nejaušību un haosu visā Visumā kopumā. Mēs varam izmērīt haosa, nejaušības vai enerģijas izkliedes pakāpi ar stāvokļa funkciju; mēs to nosaucam par entropiju.
02 attēls: diagramma, kurā parādītas izmaiņas entropijā ar siltuma pārnesi
Otrais termodinamikas likums ir saistīts ar entropiju, un tas saka: “Visuma entropija palielinās spontānā procesā”. Entropija un saražotā siltuma daudzums ir savstarpēji saistīti ar to, cik lielā mērā sistēma izmantoja enerģiju. Faktiski entropijas izmaiņu vai papildu traucējumu daudzums, ko izraisa dotais siltuma daudzums q, ir atkarīgs no temperatūras. Ja tas jau ir ļoti karsts, nedaudz papildu siltuma nerada daudz vairāk traucējumu, bet, ja temperatūra ir ļoti zema, tāds pats siltuma daudzums radīs dramatisku traucējumu palielināšanos. Tāpēc mēs to varam uzrakstīt šādi: (kur ds mainās entropijā, dq mainās siltumā un T ir temperatūra.
ds = dq / T
Kāda ir atšķirība starp entalpiju un entropiju?
Entalpija un entropija ir divi savstarpēji saistīti termini termodinamikā. Galvenā atšķirība starp entalpiju un entropiju ir tā, ka entalpija ir siltuma pārnešana notiek pastāvīgā spiedienā, turpretī entropija dod priekšstatu par sistēmas nejaušību. Turklāt entalpija attiecas uz pirmo termodinamikas likumu, savukārt entropija attiecas uz otro termodinamikas likumu. Vēl viena būtiska atšķirība starp entalpiju un entropiju ir tā, ka mēs varam izmantot entalpiju, lai izmērītu sistēmas enerģijas izmaiņas pēc reakcijas, turpretī entropiju mēs varam izmantot, lai izmērītu sistēmas traucējumu pakāpi pēc reakcijas..
Kopsavilkums - entalpija vs entropija
Entalpija un entropija ir termodinamiski termini, kurus mēs bieži lietojam ķīmiskās reakcijās. Galvenā atšķirība starp entalpiju un entropiju ir tā, ka entalpija ir siltuma pārnešana notiek pastāvīgā spiedienā, turpretī entropija dod priekšstatu par sistēmas nejaušību..
Atsauce:
1. Libreteksti. “Entalpija.” Ķīmija LibreTexts, Nacionālais zinātnes fonds, 2018. gada 26. novembris. Pieejams šeit
2. Drake, Gordon W.F. “Entropija.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 2018. gada 7. jūnijs. Pieejams šeit
Attēla pieklājība:
1. Fāzes maiņa - lv. Autors F l a n k e r, penubag - Savs darbs, (Public Domain), izmantojot Commons Wikimedia
Ibrahim Dincer un Yunus A. Cengel - “Entropija karstā līdz aukstai” - Entropija 2001, 3 (3), 116–149; doi: 10.3390 / e3030116 http://www.mdpi.com/1099-4300/3/3/116, (CC BY 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
