Razlika med entalpijo in notranjo energijo - Razlika Med

Razlika med entalpijo in notranjo energijo

Glavna razlika - entalpija proti notranji energiji

Energijo lahko izmenjujemo med sistemi in njihovo okolico v različnih. Entalpija in notranja energija sta termodinamična izraza, ki se uporabljata za razlago te izmenjave energije. Entalpija je vsota notranjih tipov energije. Notranja energija je lahko bodisi potencialna energija ali kinetična energija. Glavna razlika med entalpijo in notranjo energijo je ta entalpija je toplota, ki se absorbira ali razvija med kemijskimi reakcijami, ki se pojavijo v sistemu ker notranja energija je vsota potencialne in kinetične energije v sistemu.

Pokrita ključna območja

1. Kaj je entalpija
      - Definicija, enote, formula za izračun, lastnosti, primeri
2. Kaj je notranja energija
      - Definicija, formula za izračun, lastnosti, primeri
3. Kakšna je razlika med entalpijo in notranjo energijo
      - Primerjava ključnih razlik

Ključni pojmi: entalpija, toplota, notranja energija, toplota fuzije, toplota uparjanjaJoules, kinetična energija, potencialna energija, sistem, termodinamični


Kaj je entalpija

Entalpija je toplotna energija, ki se absorbira ali razvija med napredovanjem kemijske reakcije. Entalpija je podana s simbolom H. H označuje količino energije. Sprememba entalpije je podana kot whereH, kjer simbol ∆ označuje spremembo entalpije. Entalpija je podana v joules (j) ali kilo joules (kj).

Lahko rečemo, da je entalpija vsota notranje energije sistema. Razlog za to je, da se med kemično reakcijo spremeni notranja energija in ta sprememba se meri kot entalpija. Entalpijo procesa, ki se pojavi pri konstantnem tlaku, lahko podamo kot spodaj.

H = U + PV

Kje,

H je entalpija,
U je vsota notranje energije
P je pritisk sistema
V je obseg sistema

Zato je entalpija dejansko vsota notranje energije in energije, potrebne za vzdrževanje prostornine sistema pri danem tlaku. Izraz »PV« označuje delo, ki ga je treba opraviti v okolju, da se omogoči prostor za sistem.

Sprememba entalpije kaže, ali je določena reakcija endotermna ali eksotermna reakcija. Če je vrednost isH pozitivna vrednost, je reakcija endotermna. To pomeni, da je treba sistemu od zunaj dati energijo, da pride do reakcije. Toda če je isH negativna vrednost, pomeni, da reakcija sprošča energijo zunaj.

Poleg tega pride do spremembe entalpije pri spremembi faze ali stanja snovi. Na primer, če se trdna snov pretvori v tekočo obliko, se entalpija spremeni. To se imenuje toplote fuzije. Ko se tekočina pretvori v plinasto obliko, se sprememba entalpije imenuje toplota izhlapevanja.


Slika 01: Sprememba stanja ali faze snovi

Zgornja slika prikazuje spremembo stanja ali faze snovi v sistemu. Tu ima vsak prehod svojo entalpijo, kar kaže, ali je ta reakcija endotermna ali eksotermna.

Temperatura sistema ima velik vpliv na entalpijo. Glede na zgornjo enačbo se entalpija spremeni, ko se spremeni notranja energija. Ko se temperatura poveča, se notranja energija poveča, ker se kinetična energija molekul poveča. Nato se poveča tudi entalpija tega sistema.

Kaj je notranja energija

Notranja energija sistema je vsota potencialne energije in kinetične energije tega sistema. Potencialna energija je shranjena energija in kinetična energija je energija, ki nastane zaradi gibanja molekul. Notranja energija je podana s simbolom U in sprememba notranje energije je podana kot ∆U.

Sprememba notranje energije pri konstantnem tlaku je enaka spremembi entalpije v tem sistemu. Sprememba notranje energije se lahko pojavi na dva načina. Ena je posledica prenosa toplote - sistem lahko absorbira toploto od zunaj ali sprosti toploto v okolico. Oba načina lahko povzročita spremembo notranje energije sistema. Drugi način je z delom. Zato lahko spremembo notranje energije podamo kot spodaj.

=U = q + w

Kje,

.U je sprememba notranje energije,
q je prenesena toplota,
w je delo, opravljeno na sistemu ali s sistemom

Vendar pa izolirani sistem ne more imeti izraza becauseU, ker je notranja energija konstantna in je prenos energije nič in delo ni opravljeno. Ko je vrednost za isU pozitivna, pomeni, da sistem absorbira toploto od zunaj in da se delo izvaja na sistemu. Ko je isU negativna vrednost, potem sistem sprosti toploto in delo opravi sistem.

Vendar pa lahko notranja energija obstaja kot potencialna energija ali kinetična energija, ne pa kot toplota ali delo. To je zato, ker toplota in delo obstajajo le, ko je sistem podvržen spremembam.

Razlika med entalpijo in notranjo energijo

Opredelitev

Entalpija: Entalpija je toplotna energija, ki se absorbira ali razvija med napredovanjem kemijske reakcije.

Notranja energija: Notranja energija sistema je vsota potencialne energije in kinetične energije tega sistema.

Enačba

Entalpija: Entalpija je podana kot H = U + PV.

Notranja energija: Notranja energija je podana kot =U = q + w.

Sistem

Entalpija: Entalpija je definirana kot razmerje med sistemom in okolico.

Notranja energija: Notranja energija je definirana kot celotna energija v sistemu.

Zaključek

Entalpija je povezana s sistemi, ki so v stiku z okolico, notranja energija pa je celotna energija, iz katere je sestavljen določen sistem. Vendar pa je sprememba entalpije in spremembe notranje energije zelo pomembna pri določanju vrste in narave kemijskih reakcij, ki se dogajajo v sistemu. Zato je pomembno jasno razumeti razliko med entalpijo in notranjo energijo.

Reference:

1. “Enthalpy.” Encyclopædia Britannica. Enciklopedija Britannica, inc., N.d. Splet.