Verschil tussen enthalpie en interne energie

Belangrijkste verschil - enthalpie versus interne energie

Energie kan worden uitgewisseld tussen systemen en hun omgeving in verschillende. Enthalpie en interne energie zijn thermodynamische termen die worden gebruikt om deze energie-uitwisseling te verklaren. Enthalpy is de som van interne energietypes. De interne energie kan zowel potentiële energie als kinetische energie zijn. Het belangrijkste verschil tussen enthalpie en interne energie is dat enthalpie is de warmte die wordt geabsorbeerd of ontwikkeld tijdens chemische reacties die in een systeem plaatsvinden terwijl interne energie is de som van potentiële en kinetische energie in een systeem.

Key Areas Covered

1. Wat is Enthalpy
      - Definitie, eenheden, formule voor berekening, eigenschappen, voorbeelden
2. Wat is interne energie
      - Definitie, formule voor berekening, eigenschappen, voorbeelden
3. Wat is het verschil tussen enthalpie en interne energie
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: enthalpie, hitte, interne energie, hitte van fusie, hitte van verdamping, joules, kinetische energie, potentiële energie, systeem, thermodynamisch

Wat is Enthalpy

Enthalpie is de warmte-energie die wordt geabsorbeerd of ontwikkeld tijdens de voortgang van een chemische reactie. De enthalpie krijgt het symbool H. H geeft de hoeveelheid energie aan. De verandering van enthalpie wordt gegeven als ΔH waarbij het symbool Δ de verandering van enthalpie aangeeft. De enthalpie wordt gegeven joules (j) of kilo joules (kj).

We kunnen zeggen dat enthalpie de som is van de interne energie van een systeem. Dit komt omdat de interne energie wordt veranderd tijdens een chemische reactie en deze verandering wordt gemeten als de enthalpie. De enthalpie van een proces dat optreedt bij een constante druk kan worden gegeven zoals hieronder.

H = U + PV

Waar,

H is de enthalpie,
U is de som van de interne energie
P is de druk van het systeem
V is het volume van het systeem

Daarom is enthalpie eigenlijk de som van de interne energie en de energie die nodig is om het volume van een systeem op een bepaalde druk te houden. De term "PV" geeft het werk aan dat op de omgeving moet worden uitgevoerd om ruimte te maken voor het systeem.

De enthalpie verandering geeft aan of een bepaalde reactie een endotherme of exotherme reactie is. Als de waarde van ΔH een positieve waarde is, is de reactie endotherm. Dat betekent dat er van buitenaf energie aan dat systeem moet worden gegeven om de reactie te laten plaatsvinden. Maar als de ΔH een negatieve waarde is, geeft dit aan dat de reactie energie naar buiten vrijgeeft.

Bovendien treedt er enthalpie-verandering op in de verandering van fase of toestand van stoffen. Als een vaste stof bijvoorbeeld in de vloeibare vorm wordt omgezet, wordt de enthalpie gewijzigd. Dit wordt het warmte van fusie. Wanneer een vloeistof wordt omgezet in de gasvorm, wordt de enthalpie-wijziging de hitte van verdamping.

Figuur 01: De verandering in toestand of fase van stoffen

De bovenstaande afbeelding toont de verandering in de toestand of fase van een stof in een systeem. Hier heeft de elke overgang zijn eigen enthalpie, die aangeeft of die reactie endotherm of exotherm is.

De temperatuur van het systeem heeft een grote invloed op de enthalpie. Volgens de bovenstaande vergelijking wordt de enthalpie veranderd wanneer de interne energie wordt veranderd. Wanneer de temperatuur wordt verhoogd, zal de interne energie worden verhoogd, omdat de kinetische energie van de moleculen wordt verhoogd. Dan wordt ook de enthalpie van dat systeem verhoogd.

Wat is interne energie

Interne energie van een systeem is de som van potentiële energie en kinetische energie van dat systeem. Potentiële energie is de opgeslagen energie en kinetische energie is de energie die wordt gegenereerd door de beweging van moleculen. De interne energie wordt gegeven door het symbool U en de verandering in de interne energie wordt gegeven als ΔU.

De verandering in interne energie bij een constante druk is gelijk aan de enthalpieverandering in dat systeem. De verandering in de interne energie kan op twee manieren plaatsvinden. De ene is te wijten aan warmteoverdracht - het systeem kan warmte van buiten opnemen of kan warmte afgeven aan de omgeving. Beide manieren kunnen ervoor zorgen dat de interne energie van het systeem wordt gewijzigd. De andere manier is door te werken. Daarom kan de verandering in interne energie worden gegeven zoals hieronder.

ΔU = q + w

Waar,

AU is de verandering in interne energie,
q is de warmte overgedragen,
w is het werk gedaan op of door het systeem

Een geïsoleerd systeem kan echter geen term ΔU hebben omdat interne energie constant is en de energieoverdracht nul is en er geen werk wordt verricht. Wanneer de waarde voor ΔU positief is, geeft dit aan dat het systeem warmte van buiten absorbeert en er wordt gewerkt aan het systeem. Als de ΔU een negatieve waarde is, voert het systeem warmte vrij en werkt het systeem.

Interne energie kan echter bestaan ​​als potentiële energie of kinetische energie, maar niet als warmte of werk. Dit komt omdat warmte en werk alleen bestaan ​​als het systeem wijzigingen ondergaat.

Verschil tussen enthalpie en interne energie

Definitie

enthalpie: Enthalpie is de warmte-energie die wordt geabsorbeerd of ontwikkeld tijdens de voortgang van een chemische reactie.

Interne energie: Interne energie van een systeem is de som van potentiële energie en kinetische energie van dat systeem.

Vergelijking

enthalpie: De enthalpie wordt gegeven als H = U + PV.

Interne energie: De interne energie wordt gegeven als ΔU = q + w.

Systeem

enthalpie: Enthalpy wordt gedefinieerd als de relatie tussen het systeem en de omgeving.

Interne energie: Interne energie wordt gedefinieerd als de totale energie in een systeem.

Conclusie

Enthalpy is gerelateerd aan systemen die in contact staan ​​met de omgeving en de interne energie is de totale energie waaruit een bepaald systeem bestaat. De verandering in enthalpie en verandering in interne energie zijn echter erg belangrijk bij het bepalen van het type en de aard van de chemische reacties die in een systeem plaatsvinden. Daarom is het belangrijk om het verschil tussen enthalpie en interne energie duidelijk te begrijpen.

Referenties:

1. "Enthalpy." Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., N.d. Web. Beschikbaar Hier. 17 juli 2017. 
2. "Hoe onderscheid ik interne energie en enthalpie?" Fysische chemie - Chemie Stack Exchange. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 17 juli 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "Physics matter state transition 1 en" By ElfQrin - Own work, GFDL) via Commons Wikimedia