Rozdíl mezi volnou energií a entalpií
Share
Klíčový rozdíl - zdarma Energie vs Enthalpy
Volná energie a entalpie jsou dva termodynamické termíny používané k vysvětlení vztahu mezi tepelnou energií a chemickými reakcemi, ke kterým dochází v termodynamickém systému. Volná energie nebo termodynamická volná energie je množství práce, kterou může termodynamický systém vykonat. Jinými slovy, volná energie je množství energie, které je k dispozici v tomto termodynamickém systému k provádění termodynamické práce. Entalpie je naproti tomu termodynamická veličina, která představuje celkový energetický obsah v termodynamickém systému. klíčový rozdíl mezi volnou energií a entalpií je to volná energie dává celkovou energii, která je k dispozici pro provádění termodynamické práce, zatímco entalpie dává celkovou energii termodynamického systému, který lze přeměnit na teplo.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je bezplatná energie
3. Co je Enthalpy
4. Vztah mezi volnou energií a entalpií
5. Srovnání bok po boku - volná energie vs. entalpie v podobě tabulky
6. Shrnutí
Co je bezplatná energie?
Volná energie je množství energie dostupné pro termodynamický systém k provádění termodynamické práce. Volná energie má rozměry energie. Hodnota volné energie termodynamického systému je určena současným stavem systému; ne svou historií. V termodynamice jsou často diskutovány dva hlavní typy volné energie; Helmholtzova bezplatná energie a Gibbsova bezplatná energie.
Helmholtz Free Energy
Helmholtzova bezplatná energie je energie, která je k dispozici v uzavřeném termodynamickém systému pro provádění termodynamické práce při konstantní teplotě a objemu. Záporná hodnota Helmholtzovy energie tedy indikuje maximální práci, kterou může termodynamický systém udržet při konstantním objemu. Aby se objem udržel konstantní, část celkové termodynamické práce se provádí jako hraniční práce (k udržení hranice systému tak, jak je). Rovnice Helmholtzovy energie je uvedena níže.
A = U - TS
Kde A je Helmholtzova volná energie, U je vnitřní energie, T je teplota, která je konstanta a S je entropie systému. Entropie je termodynamická veličina představující nedostupnost tepelné energie systému pro přeměnu na mechanickou práci.
Obrázek 01: Hermann von Helmholtz byl první, kdo navrhl koncept Helmholtzovy volné energie
Bezplatná energie Gibbs:
Gibbsova bezplatná energie je energie, která je k dispozici v uzavřeném termodynamickém systému pro provádění termodynamické práce při konstantní teplotě a tlaku. Objem systému se může lišit. Volná energie je označena G. Rovnice Gibbsovy volné energie je uvedena níže.
G = H - TS
Ve výše uvedené rovnici G je Gibbsova volná energie, H je entalpie systému, Y je teplota, která je konstanta a S je entropie systému.
Co je Enthalpy?
Entalpie systému je termodynamická veličina ekvivalentní celkovému tepelnému obsahu systému. Rovná se vnitřní energii systému plus součin tlaku a objemu. Jedná se tedy o termodynamickou vlastnost systému. rovnice entalpie je uveden níže.
H = U + PV
H je tedy entalpií systému, U je vnitřní energie systému, P je tlak a V je objem. Entalpie systému je známkou jeho schopnosti uvolňovat teplo (provádět nemechanickou práci). Entalpie je označena symbolem H.
Stanovení entalpie systému nám umožňuje určit, zda je chemická reakce exotermická nebo endotermická. Změnu entalpie systému lze použít ke stanovení tepla reakcí a také k předpovědi, zda je chemická reakce spontánní nebo ne spontánní.
Jaký je vztah mezi volnou energií a entalpií??
Gibbsova volná energie a entalpie jsou spojeny pomocí následující rovnice.
G = H - TS
Ve výše uvedené rovnici G je Gibbsova volná energie, H je entalpie systému, Y je teplota, která je konstanta a S je entropie systému. G i H mají stejné měrné jednotky.
Jaký je rozdíl mezi volnou energií a entalpií??
Energie zdarma vs Enthalpy | |
| Volná energie je množství energie dostupné pro termodynamický systém k provádění termodynamické práce. | Entalpie systému je termodynamická veličina ekvivalentní celkovému tepelnému obsahu systému. |
| Pojem | |
| Volná energie poskytuje celkovou energii dostupnou k provádění termodynamické práce. | Enthalpy dává celkovou energii systému, který může být přeměněn na teplo. |
| Konverze | |
| Volná energie dává energii, kterou lze převést na mechanickou práci systému. | Enthalpy dává energii, která může být přeměněna na nemechanickou práci systému. |
souhrn - Volný, uvolnit Energie vs Enthalpy
Volná energie a entalpie termodynamického systému představují energii, která je v systému k dispozici. Klíčový rozdíl mezi volnou energií a entalpií spočívá v tom, že volná energie dává celkovou energii dostupnou k provádění termodynamické práce, zatímco entalpie dává celkovou energii systému, který lze přeměnit na teplo.
Odkaz:
1. Editors of Encyclopædia Britannica. "Energie zdarma." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 5. ledna 2012. K dispozici zde
2.Helmenstine, Anne Marie, D. „Co je to entalpie v chemii a fyzice?“ ThoughtCo, 25. ledna 2018. K dispozici zde
3. „Helmholtzova bezplatná energie.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17. února 2018. K dispozici zde
4. „Gibbsova (bezplatná) energie.“ Chemistry LibreTexts, Libretexts, 12. ledna 2018. K dispozici zde
Obrázek se svolením:
1.'Hermann von Helmholtz '(Public Domain) přes Commons Wikimedia
