Ero entalpian ja lämmön välillä

avainero entalpian ja lämmön välillä on se entalpia on lämmön määrä, joka siirtyy kemiallisen reaktion aikana vakiopaineessa, kun taas lämpö on energian muoto.

Kemian opiskelua varten jaamme maailmankaikkeuden kahteen osaan: järjestelmään ja ympäröivään. Järjestelmä on tutkimuksen kohteena, kun taas loput ovat ympäröivää. Lämpö ja entalpia ovat kaksi termiä, jotka kuvaavat järjestelmän energiavirtausta ja ominaisuuksia.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on entalpia
3. Mikä on lämpö
4. Vertailu rinnakkain - entalpia vs. lämpö taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mikä on Enthalpy?

Termodynaamisessa järjestelmän kokonaisenergia on sisäinen energia. Sisäinen energia määrittelee järjestelmän molekyylien kokonaisen kineettisen ja potentiaalienergian. Järjestelmän sisäistä energiaa voidaan muuttaa joko tekemällä järjestelmällä töitä tai lämmittämällä sitä. Sisäisen energian muutos ei kuitenkaan ole yhtä suuri kuin energia, joka siirtyy lämmönä, kun järjestelmä pystyy muuttamaan tilavuuttaan.

Entalpia on termodynaaminen ominaisuus, ja voimme merkitä sitä H.: Tämän termin matemaattinen suhde on seuraava:

H = U + PV

Tässä H on entalpia ja U on sisäinen energia, P on paine ja V on järjestelmän tilavuus. Tämä yhtälö osoittaa, että lämpöä, joka toimitetaan vakiona paineessa, on yhtä suuri kuin entalpian muutos. Termi pV tarkoittaa sitä energiaa, jota järjestelmä tarvitsee tilavuuden muuttamiseksi vakiopainetta vastaan. Siksi entalpia on periaatteessa reaktion lämpöä vakiopaineessa.

Kuva 01: Entalpiamuutokset aineen vaiheenmuutoksiin

Lisäksi reaktion entalpianmuutos (∆H) tietyssä lämpötilassa ja paineessa saadaan vähentämällä reagenssien entalpia tuotteiden entalpiasta. Jos tämä arvo on negatiivinen, niin reaktio on eksoterminen. Jos arvo on positiivinen, reaktion sanotaan olevan endoterminen. Entalpian muutos minkä tahansa reagenssiparin ja tuotteen välillä on riippumaton niiden välisestä reitistä. Lisäksi entalpian muutos riippuu reagenssien vaiheesta. Esimerkiksi kun happi ja vetykaasut reagoivat tuottamaan vesihöyryä, entalpian muutos on -483,7 kJ. Mutta kun samat reagenssit reagoivat tuottamaan nestemäistä vettä, entalpian muutos on -571,5 kJ.

Mikä on lämpö?

Järjestelmän kyky tehdä työ on järjestelmän energia. Voimme tehdä työtä järjestelmässä tai järjestelmä voi tehdä työtä, mikä johtaa järjestelmän energian kasvattamiseen tai vähentämiseen vastaavasti. Järjestelmän energiaa voidaan muuttaa, ei vain itse teoksella, myös muilla tavoin. Kun järjestelmän energia muuttuu järjestelmän ja sen ympäristön lämpötilaeron seurauksena, tarkoitamme lämpöä siirrettävää energiaa (q); eli energia on siirretty lämpöä.

Lämmönsiirto tapahtuu korkeasta lämpötilasta matalaan lämpötilaan, joka on lämpötilagradientin mukainen. Lisäksi tämä prosessi jatkuu, kunnes lämpötila järjestelmän ja ympäröivän välillä saavuttaa saman tason. Lämmönsiirtoprosesseja on kahta tyyppiä. Ne ovat endotermisiä prosesseja ja eksotermisiä prosesseja. Endoterminen prosessi on prosessi, jossa energia tulee järjestelmään ympäristöstä lämpöä, kun taas eksoterminen prosessi on prosessi, jossa lämpö siirtyy järjestelmästä ympäristöön lämmön kautta.

Mikä on entalpian ja lämmön välinen ero??

Käytämme useimmiten termejä entalpia ja lämpö keskenään, mutta kiertymisen ja lämmön välillä on pieni ero. Enthalpian ja lämmön välinen tärkein ero on, että entalpia kuvaa kemiallisen reaktion aikana jatkuvassa paineessa siirretyn lämmön määrää, kun taas lämpö on energian muoto. Lisäksi entalpia on tilan funktio, kun taas lämpöä ei ole, koska lämpö ei ole järjestelmän olennainen ominaisuus. Lisäksi emme voi mitata entalpiaa suoraan, joten meidän on laskettava se yhtälöiden avulla; voimme kuitenkin mitata lämpöä suoraan lämpötilan muutoksena.

Yhteenveto - Enthalpy vs. Heat

Käytämme usein termejä entalpia ja lämpö keskenään, mutta entalpiassa on pieni ero, ja lämpö on se, että entalpia kuvaa kemiallisen reaktion aikana jatkuvassa paineessa siirretyn lämmön määrää, kun taas lämpö on energian muoto.

Viite:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Entalpian määritelmä kemiassa ja fysiikassa." ThoughtCo, 22. elokuuta 2019, saatavana täältä

Kuvan kohteliaisuus:

1. ”Vaihemuutos - fi.” Kirjoittaja: F l a n k e r, penubag - Oma työ (Public Domain) Commons Wikimedian kautta
2. ”Fire Fire-Up Heat Free Picture” (CC0) Needpix.com-sivuston kautta