Разница между энтальпией и теплом

ключевое отличие между энтальпией и теплом энтальпия - это количество тепла, передаваемого во время химической реакции при постоянном давлении, тогда как тепло является формой энергии.

В целях изучения химии мы разделяем вселенную на две части: систему и окружающую среду. Система является предметом нашего исследования, а остальное окружает. Тепло и энтальпия - два термина, описывающие поток энергии и свойства системы..

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое энтальпия
3. Что такое тепло
4. Сравнение бок о бок - энтальпия против тепла в табличной форме
5. Резюме

Что такое энтальпия?

В термодинамике полная энергия системы - это внутренняя энергия. Внутренняя энергия определяет общую кинетическую и потенциальную энергию молекул в системе. Внутренняя энергия системы может быть изменена либо путем работы над системой, либо путем ее нагрева. Однако изменение внутренней энергии не равно энергии, которая передается в виде тепла, когда система способна изменять свой объем.

Энтальпия является термодинамическим свойством, и мы можем обозначить его через H. Математическое соотношение для этого термина следующее:

H = U + PV

Здесь H - энтальпия, U - внутренняя энергия, P - давление, а V - объем системы. Это уравнение показывает, что энергия, подаваемая в виде тепла при постоянном давлении, равна изменению энтальпии. Термин pV учитывает энергию, требуемую системой для изменения объема относительно постоянного давления. Следовательно, энтальпия - это в основном тепло реакции при постоянном давлении.

Рисунок 01: Изменения энтальпии для фазовых изменений вещества

Кроме того, изменение энтальпии (∆H) для реакции при данной температуре и давлении получается вычитанием энтальпии реагентов из энтальпии продуктов. Если это значение отрицательно, то реакция является экзотермической. Если значение положительное, то реакция называется эндотермической. Изменение энтальпии между любой парой реагентов и продуктов не зависит от пути между ними. Более того, изменение энтальпии зависит от фазы реагентов. Например, когда газы кислорода и водорода реагируют с образованием водяного пара, изменение энтальпии составляет -483,7 кДж. Но когда те же самые реагенты реагируют с образованием жидкой воды, изменение энтальпии составляет -571,5 кДж.

Что такое тепло?

Способность системы выполнять работу - это энергия этой системы. Мы можем выполнять работу над системой, или система может выполнять работу, которая приводит к увеличению или уменьшению энергии системы соответственно. Энергия системы может быть изменена не только самой работой, но и другими способами. Когда энергия системы изменяется в результате разницы температур между системой и ее окружением, мы называем эту энергию, передаваемую как тепло (q); то есть энергия была передана как тепло.

Передача тепла происходит от высокой температуры к низкой температуре, которая соответствует температурному градиенту. Более того, этот процесс продолжается до тех пор, пока температура между системой и окружающей средой не достигнет того же уровня. Существует два типа процессов теплопередачи. Это эндотермические процессы и экзотермические процессы. Эндотермический процесс - это процесс, при котором энергия поступает в систему из окружающей среды в виде тепла, а экзотермический процесс - это процесс, в котором тепло передается из системы в окружающую среду в виде тепла..

В чем разница между энтальпией и теплом?

В большинстве случаев мы используем термины энтальпия и тепло взаимозаменяемо, но есть небольшая разница между энтплей и теплом. Ключевое различие между энтальпией и теплом заключается в том, что энтальпия описывает количество тепла, передаваемого во время химической реакции при постоянном давлении, тогда как тепло является формой энергии. Кроме того, энтальпия является функцией состояния, а тепло - нет, поскольку тепло не является внутренним свойством системы. Кроме того, мы не можем измерить энтальпию напрямую, поэтому мы должны рассчитать ее с помощью уравнений; тем не менее, мы можем измерить тепло непосредственно как изменение температуры.

Основная информация - энтальпия против тепла

Мы часто используем термины энтальпия и тепло взаимозаменяемо, но есть небольшая разница энтальпии, и тепло заключается в том, что энтальпия описывает количество тепла, передаваемого во время химической реакции при постоянном давлении, тогда как тепло является формой энергии..

Ссылка:

1. Хельменстин, Энн Мари. «Определение энтальпии в химии и физике». ThoughtCo, 22 августа 2019 г., доступно здесь

Изображение предоставлено:

1. «Изменение фазы - англ.» Автор: F l a n k e r, penubag - собственная работа (общественное достояние) через Wikimedia Commons
2. «Fire Flare-Up Heat Free Picture» (CC0) через Needpix.com