Verschil tussen enthalpie en warmte

Enthalpy versus Heat

Voor de studiedoeleinden in de chemie, verdelen we het universum in twee; als een systeem en omgeving. Op elk moment is het deel dat we interesseren het systeem en de rest is omringend. Warmte en enthalpie zijn twee termen die de energiestroom en eigenschappen van een systeem beschrijven.

Warmte

De capaciteit van een systeem om werk te doen is de energie van dat systeem. Er kan op het systeem worden gewerkt of door het systeem kan worden gewerkt. Dan wordt de energie van het systeem dienovereenkomstig verhoogd of verlaagd. Energie van een systeem kan worden veranderd, niet alleen door het werk zelf, maar ook op andere manieren. Wanneer de energie van een systeem verandert als gevolg van het temperatuurverschil tussen het systeem en zijn omgeving, verwijzen we naar die energie die wordt overgedragen als warmte (q); dat wil zeggen, energie is overgedragen als warmte. De warmteoverdracht vindt plaats van hoge temperatuur tot lage temperatuur, wat overeenkomt met een temperatuurgradiënt. En dit proces gaat door totdat de temperatuur tussen het systeem en de omgeving hetzelfde niveau bereikt. Warmteoverdrachtprocessen kunnen van twee soorten zijn. Het zijn endotherme processen en exotherme processen. Endotherm proces is een proces waarbij energie uit de omgeving in het systeem komt als warmte. In een exotherm proces wordt warmte overgedragen van het systeem naar de omgeving als warmte.

enthalpie

In de thermodynamica wordt de totale energie van een systeem interne energie genoemd. Interne energie specificeert de totale kinetische en potentiële energie van moleculen in het systeem. Interne energie van een systeem kan worden veranderd door werk te doen aan het systeem of door het te verwarmen. De verandering in interne energie is niet gelijk aan de energie die als warmte wordt overgedragen, wanneer het systeem in staat is om het volume te veranderen.

Enthalpy, dat wordt aangeduid als H, is een thermodynamische eigenschap van een systeem. Het is gedefinieerd als,

H = U + pV

Waar, U de interne energie is, p de druk van het systeem is en v het volume is.

Deze vergelijking laat zien dat de energie geleverd als warmte bij een constante druk gelijk is aan de verandering in enthalpie. De term pV geeft de energie weer die door het systeem wordt vereist om het volume te veranderen ten opzichte van de constante druk. Dus, enthalpie is de warmte van een reactie bij constante druk.

De enthalpieverandering (AH) voor een reactie bij een gegeven temperatuur en druk wordt verkregen door de enthalpie van reactanten af ​​te trekken van de enthalpie van producten. Als deze waarde negatief is, is de reactie exotherm. Als de waarde positief is, wordt gezegd dat de reactie endotherm is. De verandering in enthalpie tussen een paar reagentia en producten is onafhankelijk van het pad ertussen. Bovendien hangt de enthalpie verandering af van de fase van de reactanten. Wanneer de zuurstof- en waterstofgassen bijvoorbeeld reageren om waterdamp te produceren, is de enthalpie-wijziging -483,7 kJ. Maar wanneer dezelfde reactanten reageren om vloeibaar water te produceren, is de enthalpie-verandering -571,5 kJ.

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (g); AH = -483,7 kJ

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H2O (l); AH = -571,7 kJ