Энтальпия против энтропии: разница и сравнение

Чтобы понять термодинамику, энтальпия и энтропия являются двумя основополагающими понятиями, которые никто не может упустить. Знание разницы между энтальпией и энтропией помогает нам сдать экзамен по естествознанию и дает рациональное объяснение многим процессам, с которыми мы сталкиваемся ежедневно. Термодинамика может объяснить все, от смены фаз до передачи энергии в одном состоянии.

Основные выводы

  1. Энтальпия представляет собой полную энергию системы, тогда как энтропия измеряет степень беспорядка или случайности системы.
  2. Положительное изменение энтальпии означает поглощение тепла, а отрицательное изменение означает выделение тепла; увеличение энтропии указывает на усиление беспорядка, а уменьшение энтропии указывает на порядок.
  3. И энтальпия, и энтропия влияют на спонтанность реакций, причем более отрицательные изменения энтальпии и более положительные изменения энтропии делают реакции более спонтанными.

Энтальпия против энтропии

Разница между энтальпией и энтропией заключается в том, что энтальпия — это измерение полной энергии системы, которая представляет собой сумму внутренней энергии и произведения давления и объема. С другой стороны, энтропия — это количество тепловой энергии в системе, которое недоступно для ее преобразования в работу. 

Энтальпия против энтропии

Энтальпия термодинамической системы определяется как функция состояния, которая рассчитывается при постоянном давлении (большая открытая атмосфера). Единица энтальпии такая же, как энергия, т. е. Дж в единице СИ, потому что она представляет собой сумму внутренней энергии системы и произведения давления и изменения объема. Полную энтальпию системы нельзя измерить напрямую. Итак, мы измеряем изменение энтальпии системы. 

Проще говоря, энтропия — это мера случайности или хаоса в системе. Это экстенсивное свойство, означающее, что значение энтропии изменяется в зависимости от количества материи в системе. Если система высокоупорядочена (менее хаотична), она имеет низкую энтропию, и наоборот. Единицей энтропии в СИ является Дж⋅К.-1.

Сравнительная таблица

Параметры сравненияэнтальпияЭнтропия
ОпределениеЭнтальпия представляет собой сумму внутренней энергии и произведения давления и объема термодинамической системы. Энтропия – это количество тепловой энергии системы, недоступное для преобразования в механическую или полезную работу. 
Анализ эффективностиПолную энтальпию системы нельзя измерить напрямую, поэтому мы рассчитываем изменение энтальпии. Измерение энтропии системы относится к количеству беспорядка или хаоса, присутствующего в термодинамической системе. 
Ед.Единица энтальпии в СИ такая же, как и у энергии, поэтому ее можно измерять в Дж. Единицей энтропии СИ для единицы массы является Дж⋅К.-1⋅кг-1 а для энтропии на единицу количества вещества Дж⋅К-1Mol-1.
СимволЭнтальпия обозначается H.Энтропия обозначается S.
ИсторияУченый по имени Хайке Камерлинг-Оннес ввел термин «энтальпия».Немецкий физик по имени Рудольф Клаузиус ввел термин «энтропия».
Благоприятные условияТермодинамическая система всегда предпочитает минимальную энтальпию. Термодинамическая система всегда предпочитает максимальную энтропию. 

Что такое Энтальпия?

 Энтальпия — это термодинамическое свойство, которое относится к сумме внутренней энергии и произведения давления и объема системы. Энтальпия системы означает ее способность выделять тепло, и поэтому она имеет ту же единицу, что и энергия (джоули, калории и т. д.). Энтальпия обозначается H. 

Читайте также:  Алюминий против чугуна: разница и сравнение

Невозможно рассчитать полную энтальпию системы, так как невозможно узнать нулевую точку. Итак, изменение энтальпии рассчитывается между одним состоянием и другим при постоянном давлении. Формула энтальпии: H = E + PV, где E — внутренняя энергия системы, P — давление, V — объем. 

Энтальпия имеет большое значение в термодинамической системе, поскольку она определяет, является ли химическая реакция эндотермической или экзотермической. Он также используется для расчета теплоты реакции, минимальной потребляемой мощности компрессора и т. д. 

Что такое энтропия?

 Энтропия — обширное свойство, и она является мерой случайности или хаоса в термодинамической системе. Величина энтропии меняется с изменением количества вещества в системе. Энтропия обозначается S, а общепринятыми единицами энтропии являются джоули на кельвин Дж⋅К-1 или J⋅К-1⋅кг-1 для энтропии на единицу массы. Поскольку энтропия измеряет случайность, высокоупорядоченная система имеет низкую энтропию.

Существует несколько методов расчета энтропии системы. Но два наиболее распространенных способа — это вычисление энтропии обратимого процесса и изотермический процесс. Для расчета энтропии обратимого процесса используется формула S = kB ln W, где kB — постоянная Больцмана, ее значение равно 1.38065 × 10-23 Дж/К, W — число возможных состояний. Для расчета энтропии изотермического процесса используется формула ΔS = ΔQ/T, где ΔQ относится к изменению тепла, а T — абсолютная температура системы в градусах Кельвина.

Читайте также:  Сигма Бонд против Пи Бонд: разница и сравнение

таяние льда в воду с последующим его парообразование в пар, является примером увеличения хаоса и уменьшения энтропии. Когда кубик льда получает энергию, тепловая энергия разрыхляет его структуру, превращая ее в жидкость, что увеличивает хаос в системе. То же самое происходит, когда жидкость переходит в парообразное состояние. Но при фокусировке на системе энтропия уменьшается, а энтропия окружения увеличивается. 

Основные различия между энтальпией и энтропией

  1. Энтальпия представляет собой сумму внутренней энергии и произведения давления и объема термодинамической системы. С другой стороны, энтропия — это количество тепловой энергии системы, которое недоступно для преобразования в механическую или полезную работу. 
  2. Измерение энтальпии означает измерение изменения энтальпии системы, тогда как энтропия относится к количеству беспорядка или хаоса в системе.
  3. Единица энтальпии в СИ такая же, как и у энергии, и, следовательно, может быть измерена в Дж, тогда как единица энтропии в СИ для единицы массы равна Дж⋅К-1⋅кг-1, а для энтропии на единицу количества вещества Дж⋅К-1Mol-1.
  4. Энтальпия обозначается H, тогда как энтропия обозначается S.
  5. Хайке Камерлинг-Оннес ввел термин «энтальпия», тогда как Рудольф Клаузиус ввел термин «энтропия».
  6. В термодинамической системе предпочтительна минимальная энтальпия, тогда как в той же системе предпочтительна максимальная энтропия. 
Рекомендации
  1. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/j100362a018
  2. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2014/md/c4md00057a

Последнее обновление: 11 июня 2023 г.

точка 1
Один запрос?

Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы предоставить вам ценность. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/родными. ДЕЛИТЬСЯ ♥️

8 мыслей о «Энтальпия против энтропии: разница и сравнение»

  1. Энтальпия и энтропия играют важную роль в понимании того, является ли химическая реакция эндотермической или экзотермической. Это фундаментальные понятия для всех, кто изучает химию.

    Ответить
  2. Я ценю представленную здесь сравнительную таблицу. Полезно иметь четкую справочную таблицу для этих определений и измерений.

    Ответить
  3. Практические примеры, используемые для иллюстрации концепций энтропии, очень эффективны. Очень важно увидеть, как эти теоретические идеи реализуются в реальных сценариях.

    Ответить
  4. Очень важно значение энтальпии в определении характера химических реакций. Приятно видеть, что здесь четко изложены детали.

    Ответить
  5. Здесь очень хорошо объясняется разница между энтальпией и энтропией. Один измеряет полную энергию, а другой измеряет хаос или хаотичность в системе.

    Ответить
  6. Термодинамика — увлекательная тема, которая затрагивает многие аспекты нашей повседневной жизни. Понимание различий между энтальпией и энтропией имеет решающее значение!

    Ответить

Оставьте комментарий

Хотите сохранить эту статью на потом? Нажмите на сердечко в правом нижнем углу, чтобы сохранить в свой собственный блок статей!