Perbedaan antara entalpi dan energi internal

Entalpi vs energi internal

Untuk tujuan studi dalam kimia, kami membagi alam semesta menjadi dua sebagai sistem dan sekitarnya. Kapan saja, bagian yang kami minati adalah sistemnya, dan sisanya ada di sekitarnya. Energi entalpi dan internal adalah dua konsep yang terkait dengan hukum termodinamika pertama, dan mereka menggambarkan reaksi yang terjadi dalam suatu sistem dan di sekitarnya.

Apa entalpi?

Ketika suatu reaksi terjadi, ia dapat menyerap atau mengembangkan panas, dan jika reaksi dilakukan pada tekanan konstan, panas ini disebut entalpi reaksi. Entalpi molekul tidak dapat diukur. Oleh karena itu, perubahan entalpi selama reaksi diukur. Perubahan entalpi (∆H) untuk reaksi dalam suhu dan tekanan yang diberikan diperoleh dengan mengurangi entalpi reaktan dari entalpi produk. Jika nilai ini negatif, maka reaksinya eksotermik. Jika nilainya positif, maka reaksinya dikatakan endotermik. Perubahan entalpi antara setiap reaktan dan produk tidak tergantung pada jalur di antara mereka. Selain itu, perubahan entalpi tergantung pada fase reaktan. Misalnya, ketika gas oksigen dan hidrogen bereaksi untuk menghasilkan uap air, perubahan entalpi adalah -483.7 kJ. Namun, ketika reaktan yang sama bereaksi untuk menghasilkan air cair, perubahan entalpi adalah -571.5 kJ.

2h₂ (g) +o₂ (g) → 2h₂O (g); ∆H = -483.7 kJ

2h₂ (g) +o₂ (G) → 2h₂O (l); ∆H = -571.7 kJ

Apa itu energi internal?

Panas dan pekerjaan adalah dua cara untuk mentransfer energi. Dalam proses mekanis, energi dapat ditransfer dari satu tempat ke tempat lain, tetapi jumlah total energi dilestarikan. Dalam transformasi kimia, prinsip serupa berlaku. Pertimbangkan reaksi seperti pembakaran metana.

Ch₄ + 2 o₂ → BERSAMA₂ + 2 h₂HAI

Jika reaksi terjadi dalam wadah yang disegel, yang terjadi hanyalah panas dilepaskan. Kami dapat menggunakan enzim yang dilepaskan ini untuk melakukan pekerjaan mekanis seperti menjalankan turbin atau mesin uap, dll. Ada jumlah cara yang tak terbatas bahwa energi yang dihasilkan oleh reaksi dapat dibagi antara panas dan pekerjaan. Namun, ditemukan bahwa jumlah panas berevolusi dan pekerjaan mekanis yang dilakukan selalu konstan. Hal ini mengarah pada gagasan bahwa dalam beralih dari reaktan ke produk, ada beberapa properti yang disebut, energi internal (u). Perubahan energi internal dilambangkan sebagai ∆U.

∆U = q + w; Di mana Q adalah panas dan w adalah pekerjaan yang dilakukan

Energi internal disebut fungsi negara sebagai nilainya tergantung pada keadaan sistem dan bukan bagaimana sistem menjadi dalam keadaan itu. Yaitu, perubahan dalam u, saat beralih dari keadaan awal "i" ke keadaan akhir "f", hanya tergantung pada nilai -nilai u di negara bagian awal dan akhir.

∆U = u_F - U_Saya

Menurut hukum termodinamika pertama, perubahan energi internal dari sistem yang terisolasi adalah nol. Alam semesta adalah sistem yang terisolasi; Oleh karena itu, ∆U untuk alam semesta adalah nol.