Diferența cheie dintre entalpie și căldură este că entalpia este cantitatea de căldură transferată în timpul unei reacții chimice la presiune constantă, în timp ce căldura este o formă de energie.
În scopuri de studiu în chimie, împărțim universul în două: un sistem și înconjurător. Sistemul este subiectul investigației noastre, în timp ce restul este împrejurimile. Căldura și entalpia sunt doi termeni care descriu fluxul de energie și proprietățile unui sistem.
Ce este entalpia?
În termodinamică, energia totală a unui sistem este energia internă. Energia internă specifică energia cinetică și potențială totală a moleculelor din sistem. Energia internă a unui sistem poate fi modificată fie lucrând la sistem, fie încălzindu-l. Cu toate acestea, modificarea energiei interne nu este egală cu energia care se transferă sub formă de căldură atunci când sistemul este capabil să-și schimbe volumul.
Entalpia este o proprietate termodinamică și o putem nota cu H. Relația matematică pentru acest termen este următoarea:
H=U + PV
Aici, H este entalpia și U este energia internă, P este presiunea și V este volumul sistemului. Această ecuație arată că energia furnizată sub formă de căldură la o presiune constantă este egală cu modificarea entalpiei. Termenul pV reprezintă energia necesară sistemului pentru a modifica volumul față de presiunea constantă. Prin urmare, entalpia este practic căldura unei reacții la presiune constantă.
Figura 01: Modificări de entalpie pentru schimbările de fază ale materiei
Mai mult, modificarea de entalpie (∆H) pentru o reacție la o temperatură și presiune date se obține prin scăderea entalpia reactanților din entalpia produselor. Dacă această valoare este negativă, atunci reacția este exotermă. Dacă valoarea este pozitivă, atunci se spune că reacția este endotermă. Modificarea entalpiei dintre orice pereche de reactanți și produși este independentă de calea dintre ei. Mai mult, modificarea entalpiei depinde de faza reactanților. De exemplu, atunci când oxigenul și gazele hidrogen reacţionează pentru a produce vapori de apă, modificarea entalpiei este de -483,7 kJ. Dar, atunci când aceiași reactanți reacționează pentru a produce apă lichidă, modificarea entalpiei este de -571,5 kJ.
Ce este căldura?
Capacitatea unui sistem de a lucra este energia acelui sistem. Putem lucra asupra sistemului sau sistemul poate lucra, ceea ce duce la creșterea sau scăderea energiei sistemului în consecință. Energia unui sistem poate fi schimbată, nu numai prin munca în sine, ci și prin alte mijloace. Când energia unui sistem se modifică ca urmare a diferenței de temperatură dintre sistem și mediul înconjurător, ne referim la acea energie transferată ca căldură (q); adică energia a fost transferată sub formă de căldură.
Transferul de căldură are loc de la temperatură ridicată la temperatură scăzută, care este conform unui gradient de temperatură. Mai mult, acest proces continuă până când temperatura dintre sistem și împrejurimi ajunge la același nivel. Există două tipuri de procese de transfer de căldură. Sunt procese endoterme și procese exoterme. Procesul endotermic este un proces în care energia intră în sistem din mediul înconjurător sub formă de căldură, în timp ce un proces exotermic este acela în care căldura este transferată din sistem în mediul înconjurător sub formă de căldură.
Care este diferența dintre entalpie și căldură?
De cele mai multe ori, folosim termenii entalpie și căldură în mod interschimbabil, dar există o mică diferență între enthplay și căldură. Diferența cheie dintre entalpie și căldură este că entalpia descrie cantitatea de căldură transferată în timpul unei reacții chimice la presiune constantă, în timp ce căldura este o formă de energie. În plus, entalpia este o funcție a stării, în timp ce căldura nu este, deoarece căldura nu este o proprietate intrinsecă a unui sistem. În plus, nu putem măsura entalpia direct, așa că trebuie să o calculăm prin ecuații; cu toate acestea, putem măsura căldura direct ca o schimbare de temperatură.
Rezumat – Entalpie vs. căldură
Folosim adesea termenii entalpie și căldură în mod interschimbabil, dar există o ușoară diferență de entalpie și căldură este că entalpia descrie cantitatea de căldură transferată în timpul unei reacții chimice la presiune constantă, în timp ce căldura este o formă de energie.
