Diferența dintre entalpia și energia internă
entalpii vs. energie internă
. În scopurile studiului în chimie, împărțim universul în două ca sistem și înconjurătoare. În orice moment, partea care ne interesează este sistemul, iar restul înconjoară. Enthalpia și energia internă sunt două concepte legate de prima lege a termodinamicii și descriu reacțiile care au loc într-un sistem și în vecinătate.
Ce este Enthalpy?
Când are loc o reacție, aceasta poate absorbi sau evita căldura și dacă reacția este purtată la presiune constantă, această căldură se numește entalpia reacției. Entalpia de molecule nu poate fi măsurată. Prin urmare, se măsoară modificarea entalpiei în timpul reacției. Modificarea entalpiei (ΔH) pentru o reacție la o anumită temperatură și presiune este obținută prin scăderea entalpiei reactanților din entalpia produselor. Dacă această valoare este negativă, atunci reacția este exotermă. Dacă valoarea este pozitivă, atunci se consideră că reacția este endotermă. Schimbarea entalpiei între orice pereche de reactanți și produse este independentă de calea dintre ele. Mai mult, schimbarea entalpiei depinde de faza reactanților. De exemplu, când gazele de oxigen și hidrogen reacționează pentru a produce vapori de apă, schimbarea entalpiei este -483. 7 kJ. Totuși, atunci când aceiași reactanți reacționează pentru a produce apă lichidă, schimbarea entalpiei este -571. 5 kJ.
2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O (g); ΔH = -483. 7 kJ
2H 2 (g) + O 2 (g) - 2H 2 0 (l); ΔH = -571. 7 kJ
Ce este energia internă?
Căldura și munca sunt două modalități de transfer de energie. În procesele mecanice, energia poate fi transferată de la un loc la altul, dar cantitatea totală de energie este conservată. În transformările chimice se aplică un principiu similar. Luați în considerare o reacție cum ar fi arderea metanului.
-CH 4 + 2 O 2 → 999 CO 2 + 2 H 2 Dacă reacția are loc într-un recipient etanș, tot ce se întâmplă este că căldura este eliberată. Am putea utiliza această enzimă eliberată pentru a face lucrări mecanice, cum ar fi o turbină sau un motor cu abur etc. Există un număr infinit de moduri în care energia produsă de reacție poate fi împărțită între căldură și muncă. Cu toate acestea, se constată că suma căldurii a evoluat și activitatea mecanică efectuată este întotdeauna constantă. Aceasta conduce la ideea că în trecerea de la reactanți la produse, există o anumită proprietate numită, energia internă (U). Schimbarea energiei interne este indicată ca ΔU.
ΔU = q + w; unde
q este căldura și w este lucrarea făcută Energia internă este numită funcție de stare deoarece valoarea ei depinde de starea sistemului și nu de modul în care sistemul a ajuns să fie în acea stare.Adică schimbarea în U, atunci când mergem de la starea inițială "i" la starea finală "f", depinde numai de valorile lui U în stările inițiale și finale.
ΔU = U
f - U i Conform primei legi a termodinamicii, schimbarea energetică internă a unui sistem izolat este zero. Universul este un sistem izolat; prin urmare, ΔU pentru univers este zero.
Care este diferența dintre entalpia și energia internă?
