Різниця між Ентальпією та Ентропією

The ключова різниця між ентальпією та ентропією є те ентальпія - це теплопередача, що відбувається в постійному тиску, тоді як ентропія дає уявлення про випадковість системи.

З метою вивчення хімії ми ділимо Всесвіт на дві частини як систему та оточуючі. У будь-який час частина, яку ми будемо вивчати, - це система, а решта - навколишнє. Ентальпія та ентропія - це два терміни, що описують реакції, що відбуваються в системі та оточенні. І ентальпія, і ентропія є функціями термодинамічного стану.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке Ентальпія
3. Що таке ентропія
4. Порівняльне порівняння - Ентальпія проти Ентропії у табличній формі
5. Підсумок

Що таке Ентальпія?

Коли відбувається реакція, вона може поглинати або виділяти тепло, і якщо ми здійснюємо реакцію при постійному тиску, ми називаємо її ентальпією реакції. Однак ми не можемо виміряти ентальпію молекул. Тому нам потрібно виміряти зміну ентальпії під час реакції. Ми можемо отримати зміну ентальпії (∆H) для реакції на задану температуру і тиск, віднявши ентальпію реагентів від ентальпії продуктів. Якщо це значення негативне, то реакція екзотермічна. Якщо значення позитивне, то реакція є ендотермічною.

Малюнок 01: Зв'язок між ентальпією та фазовою зміною

Зміна ентальпії між будь-якою парою реагентів і продуктів не залежить від шляху між ними. Крім того, зміна ентальпії залежить від фази реагентів. Наприклад, коли кисневі та водневі гази реагують на отримання водяної пари, зміна ентальпії становить -483,7 кДж. Однак, коли ті ж реагенти реагують на отримання рідкої води, зміна ентальпії становить -571,5 кДж.

2Н₂ (ж) + О₂ (g) → 2H₂O (г); ∆H = -483,7 кДж

2Н₂ (ж) + О₂ (g) → 2H₂О (л); ∆H = -571,7 кДж

Що таке ентропія?

Деякі речі відбуваються спонтанно, інші - ні. Наприклад, тепло буде надходити від гарячого тіла до більш прохолодного, але ми не можемо спостерігати протилежне, навіть якщо це не порушує правило збереження енергії. Коли відбувається зміна, загальна енергія залишається постійною, але розподіляється по-різному. Ми можемо визначити напрямок змін за розподілом енергії. Зміна є стихійною, якщо вона призводить до більшої випадковості та хаосу у Всесвіті в цілому. Ми можемо виміряти ступінь хаосу, випадковості чи розсіювання енергії за допомогою функції стану; ми називаємо це ентропією.

Малюнок 02: Діаграма, що показує зміну ентропії при передачі тепла

Другий закон термодинаміки пов'язаний з ентропією, і він говорить: «ентропія Всесвіту зростає в стихійному процесі». Ентропія та кількість виробленого тепла пов'язані між собою тим, наскільки система використовувала енергію. Фактично, величина зміни ентропії або додаткового розладу, викликаного заданою кількістю теплоти q, залежить від температури. Якщо вже дуже жарко, трохи зайвого тепла не створює набагато більших розладів, але якщо температура дуже низька, така ж кількість тепла спричинить різке зростання розладу. Тому ми можемо записати це так: (де ds змінюється ентропією, dq змінюється в теплі, а T - температура.

ds = dq / T

Яка різниця між ентальпією та ентропією?

Ентальпія та ентропія - два споріднених терміна в термодинаміці. Ключова відмінність ентальпії від ентропії полягає в тому, що ентальпія - це передача тепла, що відбувається в постійному тиску, тоді як ентропія дає уявлення про випадковість системи. Більше того, ентальпія стосується першого закону термодинаміки, тоді як ентропія стосується другого закону термодинаміки. Ще одна важлива відмінність між ентальпією та ентропією полягає в тому, що ми можемо використовувати ентальпію для вимірювання зміни енергії системи після реакції, тоді як ми можемо використовувати ентропію для вимірювання ступеня розладу системи після реакції.

Підсумок - Ентальпія проти Ентропії

Ентальпія та ентропія - термодинамічні терміни, які ми часто використовуємо при хімічних реакціях. Ключова відмінність ентальпії від ентропії полягає в тому, що ентальпія - це передача тепла, що відбувається в постійному тиску, тоді як ентропія дає уявлення про випадковість системи.

Довідка:

1. Лібретексти. "Ентальпія". Хімія LibreTexts, Національний науковий фонд, 26 листопада 2018 р. Доступний тут  
2. Дрейк, Гордон В.Ф. "Ентропія". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7 червня 2018 року. Доступний тут   

Надано зображення:

1. "Зміна фази - en" Від F l a n k e r, penubag - Власна робота, (Public Domain) через Commons Wikimedia  
2. "Ентропія гаряча до холоду" Ібрагіма Дінсера та Юнуса А. Ценгеля - Ентропія 2001, 3 (3), 116-149; doi: 10.3390 / e3030116 http://www.mdpi.com/1099-4300/3/3/116, (CC BY 3.0) через Wikimedia Commons