Rozdíl mezi entalpií a entropií

klíčový rozdíl mezi entalpií a entropií je to entalpie je přenos tepla probíhající za konstantního tlaku, zatímco entropie dává představu o náhodnosti systému.

Pro studijní účely v chemii rozdělujeme vesmír na dva jako systém a okolí. Část, kterou budeme studovat, je systém a zbytek je obklopen. Entalpie a entropie jsou dva termíny popisující reakce probíhající v systému a okolí. Entalpie i entropie jsou termodynamické stavové funkce.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je Enthalpy
3. Co je entropie
4. Srovnání bok po boku - entalpie vs. entropie v tabulkové formě
5. Shrnutí

Co je Enthalpy?

Když dojde k reakci, může absorbovat nebo vyvíjet teplo a pokud provedeme reakci při konstantním tlaku, nazýváme ji entalpií reakce. Nemůžeme však měřit entalpii molekul. Proto musíme změřit změnu entalpie během reakce. Změnu entalpie (∆H) pro reakci při dané teplotě a tlaku můžeme získat odečtením entalpie reakčních složek od entalpie produktů. Pokud je tato hodnota záporná, pak je reakce exotermická. Pokud je hodnota kladná, pak je reakce endotermická.

Obrázek 01: Vztah mezi změnou entalpie a změnou fáze

Změna entalpie mezi kterýmkoli párem reaktantů a produktů je nezávislá na cestě mezi nimi. Kromě toho změna entalpie závisí na fázi reakčních složek. Například, když kyslíkové a vodíkové plyny reagují za vzniku vodní páry, je změna entalpie -483,7 kJ. Pokud však stejné reakční složky reagují za vzniku kapalné vody, je změna entalpie -571,5 kJ.

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (g); ∆H = -483,7 kJ

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (l); ∆H = -571,7 kJ

Co je entropie?

Některé věci se dějí spontánně, jiné ne. Například teplo bude proudit z horkého těla do chladnějšího, ale nemůžeme pozorovat opak, i když to nenarušuje zachování energetického pravidla. Když dojde ke změně, zůstává celková energie konstantní, ale je rozložena jinak. Můžeme určit směr změny distribucí energie. Změna je spontánní, pokud vede k větší náhodnosti a chaosu ve vesmíru jako celku. Můžeme změřit míru chaosu, náhodnosti nebo rozptylu energie pomocí státní funkce; pojmenujeme ji jako entropie.

Obrázek 02: Schéma ukazující změnu entropie s přenosem tepla

Druhý termodynamický zákon souvisí s entropií a říká: „entropie vesmíru se zvyšuje spontánním procesem.“ Entropie a množství vyrobeného tepla se vzájemně vztahují podle toho, do jaké míry systém spotřeboval energii. Ve skutečnosti množství změny entropie nebo další poruchy způsobené daným množstvím tepla q závisí na teplotě. Pokud je již velmi horké, trochu dalšího tepla nevytváří mnohem větší poruchu, ale pokud je teplota velmi nízká, stejné množství tepla způsobí dramatický nárůst poruchy. Můžeme tedy psát takto: (kde ds se mění v entropii, dq se mění v teplu a T je teplota.

ds = dq / T

Jaký je rozdíl mezi entalpií a entropií?

Entalpie a entropie jsou dva termíny související s termodynamikou. Klíčový rozdíl mezi entalpií a entropií je v tom, že entalpie je přenos tepla při konstantním tlaku, zatímco entropie dává představu o náhodnosti systému. Navíc entalpie se týká prvního zákona termodynamiky, zatímco entropie se týká druhého zákona termodynamiky. Dalším důležitým rozdílem mezi entalpií a entropií je to, že můžeme entalpii použít k měření změny energie systému po reakci, zatímco entropii můžeme použít k měření stupně poruchy systému po reakci..

Shrnutí - Enthalpy vs Entropy

Entalpie a entropie jsou termodynamické termíny, které často používáme při chemických reakcích. Klíčový rozdíl mezi entalpií a entropií je v tom, že entalpie je přenos tepla při konstantním tlaku, zatímco entropie dává představu o náhodnosti systému.

Odkaz:

1. Libretexty. "Enthalpy." Chemistry LibreTexts, National Science Foundation, 26. listopadu 2018. K dispozici zde  
2. Drake, Gordon W.F. "Entropie." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7. června 2018. K dispozici zde   

Obrázek se svolením:

1. „Změna fáze - cs“ F l a n k e r, penubag - Vlastní práce, (Public Domain), prostřednictvím Commons Wikimedia  
2. „Entropy Hot to Cold“ od Ibrahim Dincer a Yunus A. Cengel - Entropy 2001, 3 (3), 116-149; doi: 10.3390 / e3030116 http://www.mdpi.com/1099-4300/3/3/116, (CC BY 3.0) přes Commons Wikimedia