Để hiểu về nhiệt động lực học, entanpy và entropy là hai khái niệm cơ bản mà không ai có thể bỏ qua. Biết được sự khác biệt giữa entanpy và entropy giúp chúng ta vượt qua kỳ thi khoa học và đưa ra lời giải thích hợp lý cho nhiều quá trình chúng ta chứng kiến hàng ngày. Nhiệt động lực học có thể giải thích mọi thứ, từ sự thay đổi pha đến sự truyền năng lượng trong một trạng thái duy nhất.
Chìa khóa chính
- Enthalpy đại diện cho tổng năng lượng của một hệ thống, trong khi entropy đo mức độ hỗn loạn hoặc ngẫu nhiên của hệ thống.
- Một sự thay đổi tích cực trong entanpy ngụ ý sự hấp thụ nhiệt, trong khi một sự thay đổi tiêu cực biểu thị sự giải phóng nhiệt; tăng entropy cho thấy sự rối loạn gia tăng trong khi giảm entropy cho thấy trật tự.
- Entanpy và entropy đều ảnh hưởng đến tính tự phát của các phản ứng, với những thay đổi entanpy âm hơn và những thay đổi entropy dương hơn làm cho các phản ứng tự phát hơn.
Entanpi vs Entropy
Sự khác biệt giữa entanpy và entropy là entanpy là phép đo tổng năng lượng của một hệ thống, là tổng năng lượng bên trong và tích của áp suất và thể tích. Mặt khác, entropy là lượng năng lượng nhiệt trong một hệ thống không có sẵn để chuyển đổi thành công việc.
Enthalpy của một hệ thống nhiệt động được định nghĩa là một hàm trạng thái được tính ở áp suất không đổi (khí quyển mở lớn). Đơn vị của entanpy giống như năng lượng, tức là, J, trong đơn vị SI, bởi vì nó là tổng năng lượng bên trong của một hệ thống và tích của áp suất và thay đổi thể tích. Tổng entanpy của một hệ thống không thể được đo trực tiếp. Vì vậy, chúng tôi đo lường sự thay đổi entanpy của một hệ thống.
Nói một cách đơn giản, entropy là thước đo tính ngẫu nhiên hoặc hỗn loạn trong một hệ thống. Nó là một thuộc tính mở rộng, nghĩa là giá trị của entropy thay đổi theo lượng vật chất trong hệ thống. Nếu một hệ thống có trật tự cao (ít hỗn loạn hơn), thì nó có entropy thấp và ngược lại. Đơn vị SI của entropy là J⋅K-1.
Bảng so sánh
| Các thông số so sánh | entanpi | Xáo trộn |
|---|---|---|
| Định nghĩa | Enthalpy là tổng năng lượng bên trong và tích của áp suất và thể tích của một hệ thống nhiệt động lực học. | Entropy là lượng năng lượng nhiệt của một hệ thống không có sẵn để chuyển đổi thành công việc cơ học hoặc hữu ích. |
| Đo lường | Tổng entanpy của một hệ thống không thể được đo trực tiếp do đó chúng tôi tính toán sự thay đổi của entanpy. | Đo lường entropy của một hệ thống đề cập đến mức độ rối loạn hoặc hỗn loạn có trong một hệ thống nhiệt động lực học. |
| đơn vị | Đơn vị entanpy SI giống như đơn vị năng lượng do đó có thể được đo bằng J. | Đơn vị entropy SI cho đơn vị khối lượng là J⋅K-1⋅kg-1 và đối với entropy trên một đơn vị lượng chất là J⋅K-1⋅mol−1. |
| Mã | Entanpy được ký hiệu là H. | Entropy được ký hiệu là S. |
| Lịch Sử | Một nhà khoa học tên là Heike Kamerlingh Onnes đã đặt ra thuật ngữ “enthalpy”. | Một nhà vật lý người Đức tên là Rudolf Clausius đã đặt ra thuật ngữ “entropy”. |
| điều kiện thuận lợi | Một hệ thống nhiệt động luôn ưu tiên entanpy tối thiểu. | Một hệ thống nhiệt động luôn thích entropy tối đa. |
Enthalpy là gì?
Enthalpy là một đặc tính nhiệt động học đề cập đến tổng năng lượng bên trong và sản phẩm của áp suất và thể tích của một hệ thống. Enthalpy của một hệ biểu thị khả năng giải phóng nhiệt của nó, và do đó nó có cùng đơn vị với năng lượng (joules, calo, v.v.). Entanpy được ký hiệu là H.
Không thể tính tổng entanpy của hệ thống vì không thể biết điểm không. Vì vậy, sự thay đổi entanpy được tính giữa trạng thái này và trạng thái khác khi áp suất không đổi. Công thức của entanpy là H = E + PV, trong đó E là năng lượng bên trong của hệ thống, P là áp suất và V là thể tích.
Có rất nhiều ý nghĩa của entanpy trong một hệ thống nhiệt động lực học vì nó xác định xem một phản ứng hóa học là thu nhiệt hay tỏa nhiệt. Nó cũng được sử dụng để tính toán nhiệt của phản ứng, yêu cầu năng lượng tối thiểu cho máy nén, v.v.
Entropy là gì?
Entropy là một thuộc tính mở rộng và nó là thước đo tính ngẫu nhiên hoặc hỗn loạn trong một hệ thống nhiệt động lực học. Giá trị của entropy thay đổi cùng với sự thay đổi lượng vật chất trong hệ thống. Entropy được ký hiệu là S, và các đơn vị phổ biến của entropy là joules trên kelvin J⋅K-1 hoặc J⋅K-1⋅kg-1 cho entropy trên một đơn vị khối lượng. Vì entropy đo lường tính ngẫu nhiên, một hệ thống có trật tự cao có entropy thấp.
Có một số phương pháp để tính toán entropy của một hệ thống. Nhưng hai trong số những cách phổ biến nhất là tính entropy của một quá trình thuận nghịch và một đẳng nhiệt quá trình. Để tính entropy của một quá trình thuận nghịch, công thức là S = kB ln W trong đó kB là hằng số Boltzmann và giá trị của nó bằng 1.38065 × 10-23 J/K, và W là số trạng thái có thể. Để tính entropy của một quá trình đẳng nhiệt, công thức là ΔS = ΔQ / T, trong đó ΔQ là sự thay đổi nhiệt và T là nhiệt độ tuyệt đối của hệ tính bằng Kelvin.
Sự tan chảy của băng vào nước, tiếp theo là hóa hơi thành hơi nước, là một ví dụ về tăng hỗn loạn và giảm entropy. Khi khối băng thu được năng lượng, năng lượng nhiệt sẽ nới lỏng cấu trúc của nó để tạo thành chất lỏng và do đó làm tăng sự hỗn loạn trong hệ thống. Điều tương tự cũng xảy ra khi chất lỏng chuyển sang trạng thái hơi. Nhưng, trong khi tập trung vào hệ thống, entropy giảm trong khi entropy của môi trường xung quanh tăng.
Sự khác biệt chính giữa Enthalpy và Entropy
- Enthalpy là tổng năng lượng bên trong và tích của áp suất và thể tích của một hệ thống nhiệt động lực học. Mặt khác, entropy là lượng năng lượng nhiệt của một hệ thống không có sẵn để chuyển đổi thành công việc cơ học hoặc hữu ích.
- Đo entanpy có nghĩa là đo sự thay đổi entanpy của một hệ thống, trong khi entropy đề cập đến mức độ rối loạn hoặc hỗn loạn trong một hệ thống.
- Đơn vị entanpy trong SI giống với đơn vị của năng lượng và do đó có thể được đo bằng J, trong khi đơn vị entropy trong SI cho đơn vị khối lượng là J⋅K−1⋅kg−1, và đối với entropy trên một đơn vị lượng chất là J⋅K-1⋅mol−1.
- Enthalpy được ký hiệu là H, trong khi entropy được ký hiệu là S.
- Heike Kamerlingh Onnes đặt ra thuật ngữ “enthalpy”, trong khi Rudolf Clausius đặt ra thuật ngữ “entropy”.
- Trong một hệ thống nhiệt động lực học, entanpy tối thiểu được ưu tiên, trong khi entropy tối đa được ưu tiên trong cùng một hệ thống.
- https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/j100362a018
- https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2014/md/c4md00057a
Cập nhật lần cuối: ngày 11 tháng 2023 năm XNUMX
Tôi đã nỗ lực rất nhiều để viết bài đăng trên blog này nhằm cung cấp giá trị cho bạn. Nó sẽ rất hữu ích cho tôi, nếu bạn cân nhắc chia sẻ nó trên mạng xã hội hoặc với bạn bè/gia đình của bạn. CHIA SẺ LÀ ♥️
Piyush Yadav đã dành 25 năm qua làm việc với tư cách là một nhà vật lý trong cộng đồng địa phương. Anh ấy là một nhà vật lý đam mê làm cho khoa học dễ tiếp cận hơn với độc giả của chúng tôi. Ông có bằng Cử nhân Khoa học Tự nhiên và Bằng Sau Đại học về Khoa học Môi trường. Bạn có thể đọc thêm về anh ấy trên trang sinh học.
Enthalpy và entropy là công cụ để hiểu liệu một phản ứng hóa học là thu nhiệt hay tỏa nhiệt. Đây là những khái niệm cơ bản cho bất cứ ai nghiên cứu hóa học.
Tôi đánh giá cao bảng so sánh được cung cấp ở đây. Sẽ rất hữu ích nếu có một biểu đồ tham khảo rõ ràng cho các định nghĩa và phép đo này.
Các ví dụ thực tế được sử dụng để minh họa các khái niệm về entropy rất hiệu quả. Thật có giá trị khi xem những ý tưởng lý thuyết này diễn ra như thế nào trong các tình huống thực tế.
Ý nghĩa của entanpy trong việc xác định bản chất của phản ứng hóa học là rất quan trọng. Thật tuyệt khi thấy các chi tiết được trình bày rõ ràng ở đây.
Các công thức và phương pháp tính entanpy và entropy được giải thích rõ ràng. Thật tuyệt vời khi thấy những thông tin chi tiết về những chủ đề này.
Sự khác biệt giữa entanpy và entropy được giải thích rất rõ ở đây. Một cái đo tổng năng lượng, trong khi cái kia đo sự hỗn loạn hoặc ngẫu nhiên trong một hệ thống.
Những lời giải thích được cung cấp ở đây rất rõ ràng và súc tích. Enthalpy và entropy đều là những khái niệm cực kỳ quan trọng trong khoa học và kỹ thuật.
Nhiệt động lực học là một chủ đề hấp dẫn ảnh hưởng đến rất nhiều mặt trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Hiểu được sự khác biệt giữa entanpy và entropy là rất quan trọng!