Разлика између ентталпије и унутрашње енергије

Ентхалпија вс унутрашња енергија

За потребе проучавања хемије, универзум делимо на два као систем и окружење. У сваком тренутку, део који нас занима је систем, а остатак је околина. Енталпија и унутрашња енергија су два појма повезана са првим законом термодинамике и они описују реакције које се одвијају у систему и околини.

Шта је енталпија?

Када се реакција одвија, она може да апсорбује или развија топлоту, а ако се реакција врши под константним притиском, та топлота се назива енталпија реакције. Ентталпија молекула се не може мерити. Због тога се мери промена енталпије током реакције. Промјена енталпије (∆Х) за реакцију у датој температури и притиску добије се одузимањем енталпије реактаната од енталпије производа. Ако је ова вредност негативна, тада је реакција егзотермна. Ако је вредност позитивна, каже се да је реакција ендотермична. Промена енталпије између било којег пара реактаната и производа није зависна од пута између њих. Штавише, промена енталпије зависи од фазе реактаната. На пример, када гасови кисеоник и водоник реагују да стварају водену пару, промена енталпије је -483,7 кЈ. Међутим, када исти реактанти реагују на производњу течне воде, промена енталпије је -571,5 кЈ.

2Х₂ (г) + 0₂ (г) → 2Х₂О (г); ∆Х = -483,7 кЈ

2Х₂ (г) + 0₂ (г) → 2Х₂О (л); ∆Х = -571,7 кЈ

Шта је Унутрашња енергија?

Топлина и рад су два начина преношења енергије. У механичким процесима, енергија се може пребацити са једног места на друго, али укупна количина енергије се чува. У хемијским трансформацијама важи сличан принцип. Размотрите реакцију попут сагоревања метана.

ЦХ₄ + 2 О₂ → ЦО₂ + 2 Х₂О

Ако се реакција одвија у затвореној посуди, све што се догађа је да се ослобађа топлота. Тај ослобођени ензим могли бисмо користити за механичке радове, као што су покретање турбине или парног мотора, итд. Постоји бесконачан број начина на који би се енергија добијена реакцијом могла поделити између топлине и рада. Међутим, утврђено је да је количина топлине која се развијала и да се механички рад увек обавља константно. То доводи до идеје да у преласку од реактаната до производа постоји неко својство које се зове, унутрашња енергија (У). Промјена унутрашње енергије означава се са ∆У.

∆У = к + в; где к је топлота, а в рад

Унутрашња енергија се назива државном функцијом, јер њена вредност зависи од стања система, а не од тога како је систем дошао у том стању. Односно, промена У, прелазом из почетног стања "и" у крајње стање "ф", зависи само од вредности У у почетном и крајњем стању.

∆У = У_ф - У_ја

Према првом закону термодинамике, унутрашња промена енергије изолованог система је нула. Универзум је изолован систем; према томе, ∆У за универзум је нула.