Rozdiel medzi entalpiou a entropiou
Share
kľúčový rozdiel medzi entalpiou a entropiou je to entalpia je prenos tepla prebiehajúci pri konštantnom tlaku, zatiaľ čo entropia dáva predstavu o náhodnosti systému.
Na účely štúdia v chémii rozdeľujeme vesmír na dva ako systém a okolie. Kedykoľvek, časť, ktorú sa chystáme študovať, je systém a zvyšok je obklopený. Entalpia a entropia sú dva termíny popisujúce reakcie prebiehajúce v systéme a okolí. Entalpie aj entropia sú funkciami termodynamického stavu.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je Enthalpy
3. Čo je entropia
4. Porovnanie vedľa seba - entalpie verzus entropia v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie
Čo je Enthalpy?
Ak dôjde k reakcii, môže absorbovať alebo vyvíjať teplo a ak reakciu vykonávame pri konštantnom tlaku, nazývame ju entalpiou reakcie. Nemôžeme však zmerať entalpiu molekúl. Preto musíme zmerať zmenu entalpie počas reakcie. Zmena entalpie (∆H) pre reakciu pri danej teplote a tlaku sa dá získať odpočítaním entalpie reaktantov od entalpie produktov. Ak je táto hodnota záporná, potom je reakcia exotermická. Ak je hodnota kladná, potom je reakcia endotermická.
Obrázok 01: Vzťah medzi zmenou entalpie a zmenou fázy
Zmena entalpie medzi ktorýmkoľvek párom reaktantov a produktov je nezávislá od cesty medzi nimi. Okrem toho zmena entalpie závisí od fázy reaktantov. Napríklad, keď kyslíkové a vodíkové plyny reagujú za vzniku vodnej pary, zmena entalpie je -483,7 kJ. Ak však rovnaké reaktanty reagujú za vzniku kvapalnej vody, zmena entalpie je -571,5 kJ.
2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (g); ∆H = -483,7 kJ
2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (l); ∆H = -571,7 kJ
Čo je entropia?
Niektoré veci sa dejú spontánne, iné nie. Napríklad teplo bude prúdiť z horúceho tela do chladnejšieho tela, nemôžeme však pozorovať opak, aj keď to neporušuje pravidlo zachovania energie. Ak dôjde k zmene, celková energia zostáva konštantná, ale je rozdelená inak. Smer distribúcie energie môžeme určiť smer zmeny. Zmena je spontánna, ak vedie k väčšej náhodnosti a chaosu vo vesmíre ako celku. Mieru chaosu, náhodnosti alebo rozptylu energie môžeme zmerať štátnou funkciou; nazveme to ako entropia.
Obrázok 02: Schéma znázorňujúca zmenu entropie s prenosom tepla
Druhý zákon termodynamiky súvisí s entropiou a hovorí: „entropia vesmíru sa zvyšuje spontánnym procesom.“ Entropia a množstvo vyrobeného tepla sa navzájom týkajú podľa miery, v akej systém využíval energiu. V skutočnosti množstvo zmeny entropie alebo mimoriadnej poruchy spôsobenej daným množstvom tepla q závisí od teploty. Ak je už veľmi horúco, trochu tepla navyše nevytvára oveľa viac poruchy, ale ak je teplota veľmi nízka, rovnaké množstvo tepla spôsobí dramatické zvýšenie poruchy. Môžeme teda napísať nasledovne: (kde ds sa mení v entropii, dq sa mení v teple a T je teplota.
ds = DQ / T
Aký je rozdiel medzi entalpiou a entropiou?
Entalpia a entropia sú dva termíny súvisiace s termodynamikou. Kľúčový rozdiel medzi entalpiou a entropiou je v tom, že entalpia je prenos tepla pri konštantnom tlaku, zatiaľ čo entropia dáva predstavu o náhodnosti systému. Navyše entalpia sa týka prvého zákona termodynamiky, zatiaľ čo entropia sa týka druhého zákona termodynamiky. Ďalším dôležitým rozdielom medzi entalpiou a entropiou je to, že entalpiu môžeme použiť na meranie zmeny energie systému po reakcii, zatiaľ čo entropiu môžeme použiť na meranie stupňa poruchy systému po reakcii..
Zhrnutie - Enthalpy vs Entropy
Entalpia a entropia sú termodynamické pojmy, ktoré často používame pri chemických reakciách. Kľúčový rozdiel medzi entalpiou a entropiou je ten, že entalpia je prenos tepla pri konštantnom tlaku, zatiaľ čo entropia dáva predstavu o náhodnosti systému..
referencie:
1. Libretexty. "Entalpia." Chémia LibreTexts, Národná vedecká nadácia, 26. novembra 2018. K dispozícii tu
2. Drake, Gordon W.F. "Entropy". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7. júna 2018. K dispozícii tu
S láskavým dovolením:
1. ”Zmena fázy - sk” Autorom knihy, penubag - Vlastná práca, (Public Domain), na Commons Wikimedia
2. „Entropy Hot to Cold“ autormi Ibrahim Dincer a Yunus A. Cengel - Entropy 2001, 3 (3), 116-149; doi: 10.3390 / e3030116 http://www.mdpi.com/1099-4300/3//11/116 (CC BY 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
