Perbezaan Antara Enthalpy dan Tenaga Dalaman

Enthalpy vs Energy Internal

Untuk tujuan kajian kimia, kita membahagikan alam semesta menjadi dua sebagai sistem dan persekitaran. Pada bila-bila masa, bahagian yang kami berminat adalah sistem, dan yang lain adalah sekitar. Enthalpy dan tenaga dalaman adalah dua konsep yang berkaitan dengan undang-undang termodinamik pertama, dan mereka menerangkan tindak balas yang berlaku dalam sistem dan sekitarnya.

Apa itu Enthalpy?

Apabila tindak balas berlaku, ia mungkin menyerap atau berevolusi haba, dan jika tindak balas dilakukan pada tekanan malar, haba ini dipanggil entalpi reaksi. Enthalpy molekul tidak boleh diukur. Oleh itu, perubahan entalpi semasa reaksi diukur. Perubahan entalpi (ΔH) untuk tindak balas dalam suhu dan tekanan diberikan diperolehi dengan menolak entalpi daripada reaktan dari entalpi produk. Sekiranya nilai ini negatif, maka tindak balas itu adalah exothermic. Sekiranya nilai itu positif, maka tindak balas itu dikatakan sebagai endothermic. Perubahan dalam entalpi antara mana-mana sepasang reaktan dan produk adalah bebas daripada jalan di antara mereka. Selain itu, perubahan entalpi bergantung pada fasa reaktan. Sebagai contoh, apabila gas oksigen dan hidrogen bertindak balas untuk menghasilkan wap air, perubahan entalpi ialah -483.7 kJ. Walau bagaimanapun, apabila reaksi yang sama bertindak balas untuk menghasilkan air cecair, perubahan entalpi ialah -571.5 kJ.

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (g); ΔH = -483.7 kJ

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (l); ΔH = -571.7 kJ

Apakah tenaga dalaman??

Haba dan kerja adalah dua cara memindahkan tenaga. Dalam proses mekanik, tenaga boleh dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain, tetapi jumlah kuantiti tenaga dipelihara. Dalam transformasi kimia, prinsip yang sama berlaku. Pertimbangkan reaksi seperti pembakaran metana.

CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O

Sekiranya tindak balas berlaku dalam bekas yang tertutup, semua yang berlaku adalah haba dikeluarkan. Kita boleh menggunakan enzim yang dikeluarkan ini untuk melakukan kerja mekanikal seperti menjalankan turbin atau enjin stim, dan lain-lain. Terdapat beberapa cara yang tidak terhingga bahawa tenaga yang dihasilkan oleh reaksi boleh dibahagikan antara haba dan kerja. Walau bagaimanapun, didapati bahawa jumlah haba berubah dan kerja mekanikal yang dilakukan sentiasa berterusan. Ini membawa kepada idea bahawa dalam pergi dari reaktan kepada produk, terdapat beberapa harta yang dipanggil, tenaga dalaman (U). Perubahan tenaga dalaman ditandakan sebagai ΔU.

ΔU = q + w; di mana q ialah haba dan w adalah kerja yang dilakukan

Tenaga dalaman dipanggil fungsi keadaan kerana nilainya bergantung pada keadaan sistem dan bukan bagaimana sistem berada dalam keadaan itu. Iaitu, perubahan dalam U, apabila pergi dari keadaan awal "i" ke keadaan akhir "f", hanya bergantung kepada nilai-nilai U dalam keadaan awal dan akhir.

ΔU = U_f - U_i

Mengikut undang-undang termodinamik pertama, perubahan tenaga dalam sistem terpencil adalah sifar. Universe adalah sistem terpencil; oleh itu, ΔU untuk alam semesta adalah sifar.