Entalpia vs. entroopia
Uteliaisuus on yksi ihmisen näkökohta, joka auttaa häntä löytämään erilaiset ilmiöt maailmassa. Yksi ihminen katselee taivasta ja ihmettelee kuinka sade muodostuu. Yksi ihminen tuijottaa maata ja ihmettelee kuinka kasvit pystyvät kasvamaan. Nämä ovat jokapäiväisiä ilmiöitä, joita kohtaamme elämässämme, mutta ihmiset, jotka eivät ole riittävän uteliaita, eivät koskaan yritä etsiä vastauksia miksi tällaisia ilmiöitä esiintyy. Biologit, kemistit ja fyysikot ovat vain harvat ihmiset, jotka yrittävät etsiä vastauksia. Nykypäivän nykymaailma on integroitu tiedelakien, kuten termodynamiikan, kanssa. ”Termodynamiikka” on luonnontieteiden haara, johon sisältyy kehon järjestelmien sisäisten liikkeiden tutkiminen. Se on tutkimus, joka käsittelee lämmön suhdetta erilaisiin energian ja työn muotoihin. Termodynamiikan sovellukset esitetään sähkön virtauksessa ja vain ruuvin ja muun yksinkertaisen koneen yksinkertaisesta kääntämisestä ja kääntämisestä. Niin kauan kuin lämpöä ja kitkaa tapahtuu, on olemassa termodynamiikka. Termodynamiikan kaksi yleisintä periaatetta ovat entalpia ja entropia. Tässä artikkelissa opit lisää entalpian ja entropian eroista.
Termodynaamisessa järjestelmässä sen kokonaisenergian mittaa kutsutaan entalpiaksi. Termodynaamisen järjestelmän luomiseksi tarvitaan sisäinen energia. Tämä energia toimii työnnä tai laukaisijana järjestelmän rakentamiseksi. Entalpian mittayksikkö on jouli (kansainvälinen yksikköjärjestelmä) ja kalori (brittiläinen lämpöyksikkö). ”Enthalpy” on kreikan sanasta enthalpos (laittaa lämpöä). Heike Kamerlingh Onnes oli henkilö, joka keksi sanan, kun taas Alfred W. Porter nimitti H-symbolin entalpialle. Biologisissa, kemiallisissa ja fysikaalisissa mittauksissa entalpia on edullisin ilmaus järjestelmän energian muutoksille, koska sillä on kyky yksinkertaistaa tiettyjä energiansiirron määritelmiä. Kokonais entalpian arvoa on mahdoton saavuttaa, koska järjestelmän kokonais entalpiaa ei voida mitata suoraan. Ainoa entalpian muutos on mieluumpi määrän mittaus kuin entalpian absoluuttinen arvo. Endotermisissä reaktioissa entalpia tapahtuu positiivisesti, kun taas eksotermisissä reaktioissa entalpia muuttuu negatiivisesti. Yksinkertaisesti sanottuna järjestelmän entalpia vastaa suoritetun ei-mekaanisen työn ja syötetyn lämmön summausta. Jatkuvan paineen alla entalpia vastaa järjestelmän sisäisen energian muutosta plus työtä, jonka järjestelmä on osoittanut ympäristölleen. Toisin sanoen lämpö voidaan absorboida tai vapauttaa tietyllä kemiallisella reaktiolla tällaisissa olosuhteissa.
”Entropia” on termodynamiikan toinen laki. Se on yksi fysiikan keskeisimmistä laeista. Se on välttämätöntä elämän ja kognition ymmärtämisessä. Sitä pidetään häiriölakeena. Viime vuosisadan puolivälissä ”entropia” oli muotoiltu jo Clausiusin ja Thomsonin laajoilla ponnisteluilla. Clausius ja Thomson saivat inspiraation Carnotin havainnosta virrasta, joka tekee myllypyörän kääntymisen. Carnot totesi, että termodynamiikka on lämpövirtaus korkeammasta matalampaan lämpötilaan, mikä saa höyrykoneen toimimaan. Clausius loi termin “entropia”. Entropian symboli on “S”, joka ilmaisee, että maailmaa pidettiin luontaisesti aktiivisena, jolloin se toimii spontaanisti hajottamaan tai minimoimaan termodynaamisen voiman esiintymisen.
Yhteenveto:
”Entalpia” on energian siirtoa, kun taas “entroopia” on häiriölaki.
Enthalpia ottaa ”H” -merkin, kun taas entropia ottaa ”S” -symbolin.
Heike Kamerlingh Onnes loi termin “entalpia”, kun taas Clausius kehitti termin “entropia”.