Forskel mellem Enthalpy og Internal Energy
Enthalpy vs Internal Energy
For studieformål i kemi deler vi universet i to som et system og omgivende. På noget tidspunkt er den del, vi er interesseret i, systemet, og resten er omkring. Entalisk og intern energi er to begreber relateret til termodynamikens første lov, og de beskriver de reaktioner, der finder sted i et system og omgivelserne.
Hvad er Enthalpy?
Når en reaktion finder sted, kan den absorbere eller udvikle varme, og hvis reaktionen bæres ved konstant tryk, kaldes denne varme entalpien af reaktionen. Entalte af molekyler kan ikke måles. Derfor er ændring i entalpier under en reaktion målt. Eentalpyændringen (ΔH) til en reaktion i en given temperatur og tryk opnås ved at subtrahere entalpien af reaktanter fra produkternes entalpi. Hvis denne værdi er negativ, er reaktionen eksoterm. Hvis værdien er positiv, siges reaktionen at være endoterm. Ændringen i entalpier mellem et par reaktanter og produkter er uafhængig af stien mellem dem. Endvidere afhænger entalpevirkningen af reaktantfasens fase. For eksempel når ilt- og hydrogengaserne reagerer for at producere vanddamp, er entalpyændringen -483. 7 kJ. Når de samme reaktanter reagerer på at producere flydende vand, er entalpifonden imidlertid -571. 5 kJ.
2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O (g); ΔH = -483. 7 kJ
2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O (l); ΔH = -571. 7 kJ
Hvad er intern energi?
Varme og arbejde er to måder at overføre energi på. I mekaniske processer kan energi overføres fra et sted til et andet, men den samlede mængde energi er bevaret. Ved kemiske transformationer gælder et tilsvarende princip. Overvej en reaktion som forbrænding af methan.
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2 H 2 O
Hvis reaktionen finder sted i en lukket beholder, er alt, hvad der sker, at varmen frigives. Vi kunne bruge dette frigivne enzym til at udføre mekanisk arbejde som f.eks. Køre en turbine eller dampmaskine osv. Der er et uendeligt antal måder at den energi, der produceres af reaktionen, kan opdeles mellem varme og arbejde. Det er imidlertid fundet, at summen af varmen udviklet og det mekaniske arbejde udført er altid en konstant. Dette fører til tanken om, at der ved at gå fra reaktanter til produkter, er der en vis ejendom kaldet, den indre energi (U). Ændringen af intern energi betegnes som ΔU.
ΔU = q + w; hvor q er varmen og w er arbejdet gjort
Den interne energi kaldes en tilstandsfunktion, da dens værdi afhænger af systemets tilstand og ikke hvordan systemet kom i den tilstand.Det vil sige, at forandringen i U, når den går fra den oprindelige tilstand "i" til den endelige tilstand "f", kun afhænger af værdierne af U i de oprindelige og endelige tilstande.
ΔU = U f - U i
Ifølge den termodynamiske første lov er den indre energiforandring i et isoleret system nul. Universet er et isoleret system; Derfor er ΔU for universet nul.
|
Hvad er forskellen mellem Enthalpy og Internal Energy? • Enthalpy kan præsenteres i følgende ligning, hvor U er den indre energi, p er tryk, og V er systemets volumen. H = U + pV • Derfor er intern energi inden for entalpietiden. Enthalpy er givet som ΔU = q + w |
