Էնթալպիայի և ջերմության հիմնական տարբերությունն այն է, որ էթալպիան քիմիական ռեակցիայի ընթացքում փոխանցվող ջերմության քանակն է մշտական ճնշման տակ, մինչդեռ ջերմությունը էներգիայի ձև է:
Քիմիայի ուսումնասիրության նպատակով մենք տիեզերքը բաժանում ենք երկուսի՝ համակարգի և շրջապատի: Համակարգը մեր հետաքննության առարկան է, իսկ մնացածը շրջապատն է: Ջերմությունը և էնթալպիան երկու տերմին են, որոնք նկարագրում են համակարգի էներգիայի հոսքը և հատկությունները:
Ի՞նչ է էնթալպիան:
Թերմոդինամիկայի մեջ համակարգի ընդհանուր էներգիան ներքին էներգիան է: Ներքին էներգիան ցույց է տալիս համակարգի մոլեկուլների ընդհանուր կինետիկ և պոտենցիալ էներգիան:Համակարգի ներքին էներգիան կարող է փոխվել կա՛մ համակարգի վրա աշխատանք կատարելով, կա՛մ տաքացնելով այն: Այնուամենայնիվ, ներքին էներգիայի փոփոխությունը հավասար չէ էներգիային, որը փոխանցվում է որպես ջերմություն, երբ համակարգը ի վիճակի է փոխել իր ծավալը:
Էնթալպիան թերմոդինամիկական հատկություն է, և մենք այն կարող ենք նշել H-ով: Այս տերմինի մաթեմատիկական հարաբերությունը հետևյալն է.
H=U + PV
Այստեղ H-ն էնթալպիա է, իսկ U-ն ներքին էներգիան է, P-ն ճնշումն է, իսկ V-ը՝ համակարգի ծավալը: Այս հավասարումը ցույց է տալիս, որ որպես ջերմություն մատակարարվող էներգիան մշտական ճնշման դեպքում հավասար է էթալպիայի փոփոխությանը: pV տերմինը հաշվի է առնում համակարգի կողմից պահանջվող էներգիան մշտական ճնշման դիմաց ծավալը փոխելու համար: Հետևաբար, էթալպիան հիմնականում կայուն ճնշման տակ գտնվող ռեակցիայի ջերմությունն է։
Նկար 01. Էնթալպիական փոփոխություններ նյութի փուլային փոփոխությունների համար
Ավելին, տվյալ ջերմաստիճանում և ճնշման դեպքում էթալպիական փոփոխությունը (∆H) ստացվում է արգասիքների էնթալպիայից հանելով ռեակտիվների էթալպիան: Եթե այս արժեքը բացասական է, ապա ռեակցիան էկզոթերմիկ է: Եթե արժեքը դրական է, ապա ասում են, որ ռեակցիան էնդոթերմիկ է: Ցանկացած զույգ ռեակտիվների և արտադրանքների միջև էթալպիայի փոփոխությունը անկախ է նրանց միջև եղած ուղուց: Ավելին, էթալպիայի փոփոխությունը կախված է ռեակտիվների փուլից։ Օրինակ, երբ թթվածինը և ջրածինը փոխազդում են՝ առաջացնելով ջրային գոլորշի, էթալպիայի փոփոխությունը կազմում է -483,7 կՋ։ Բայց, երբ նույն ռեակտիվները արձագանքում են հեղուկ ջուր արտադրելու համար, էթալպիական փոփոխությունը կազմում է -571,5 կՋ։
Ի՞նչ է ջերմությունը:
Համակարգի աշխատանք կատարելու կարողությունը այդ համակարգի էներգիան է: Մենք կարող ենք աշխատել համակարգում կամ համակարգը կարող է աշխատանք կատարել, ինչը հանգեցնում է համակարգի էներգիայի համապատասխանաբար մեծացման կամ նվազման:Համակարգի էներգիան կարող է փոխվել ոչ միայն աշխատանքով, այլ նաև այլ միջոցներով։ Երբ համակարգի էներգիան փոխվում է համակարգի և շրջակա միջավայրի միջև ջերմաստիճանի տարբերության արդյունքում, մենք վերաբերվում ենք այդ էներգիային, որը փոխանցվում է որպես ջերմություն (q); այսինքն՝ էներգիան փոխանցվել է ջերմության տեսքով։
Ջերմության փոխանցումը տեղի է ունենում բարձր ջերմաստիճանից ցածր ջերմաստիճան, որն ըստ ջերմաստիճանի գրադիենտի: Ավելին, այս գործընթացը շարունակվում է այնքան ժամանակ, մինչև համակարգի և շրջակա միջավայրի միջև ջերմաստիճանը հասնի նույն մակարդակին: Ջերմության փոխանցման երկու տեսակ կա. Դրանք էնդոթերմային և էկզոթերմիկ պրոցեսներն են։ Էնդոթերմային գործընթացն այն գործընթացն է, որի ժամանակ էներգիան շրջակայքից մտնում է համակարգ՝ որպես ջերմություն, մինչդեռ էկզոտերմիկ գործընթացն այն է, որտեղ ջերմությունը փոխանցվում է համակարգից շրջակայքը որպես ջերմություն:
Ո՞րն է տարբերությունը էնթալպիայի և ջերմության միջև:
Շատ դեպքերում մենք օգտագործում ենք էնթալպիա և ջերմություն տերմինները փոխադարձաբար, բայց կա մի փոքր տարբերություն Enthplay-ի և Heat-ի միջև: Էնթալպիայի և ջերմության հիմնական տարբերությունն այն է, որ էթալպիան նկարագրում է քիմիական ռեակցիայի ընթացքում փոխանցվող ջերմության քանակը մշտական ճնշման տակ, մինչդեռ ջերմությունը էներգիայի ձև է: Ավելին, էթալպիան վիճակի գործառույթ է, մինչդեռ ջերմությունը չէ, քանի որ ջերմությունը համակարգի ներքին հատկությունը չէ: Բացի այդ, մենք չենք կարող ուղղակիորեն չափել էնթալպիան, ուստի պետք է այն հաշվարկել հավասարումների միջոցով. Այնուամենայնիվ, մենք կարող ենք ուղղակիորեն չափել ջերմությունը որպես ջերմաստիճանի փոփոխություն:
Ամփոփում – Էնթալպիա ընդդեմ ջերմության
Մենք հաճախ օգտագործում ենք էնթալպիա և ջերմություն տերմինները փոխադարձաբար, բայց կա մի փոքր տարբերություն էնթալպիա և ջերմություն այն է, որ էթալպիան նկարագրում է քիմիական ռեակցիայի ընթացքում փոխանցվող ջերմության քանակությունը մշտական ճնշման տակ, մինչդեռ ջերմությունը էներգիայի ձև է::
