Perbedaan antara energi bebas dan entalpi

Perbedaan Utama - Gratis Energi vs entalpi
 

Energi bebas dan entalpi adalah dua istilah termodinamika yang digunakan untuk menjelaskan hubungan antara energi panas dan reaksi kimia yang terjadi dalam sistem termodinamika. Energi bebas atau energi bebas termodinamika adalah jumlah pekerjaan yang dapat dilakukan oleh sistem termodinamika. Dengan kata lain, energi bebas adalah jumlah energi yang tersedia dalam sistem termodinamika untuk melakukan pekerjaan termodinamika. Enthalpy, di sisi lain, adalah kuantitas termodinamika yang mewakili kandungan energi total dalam sistem termodinamika. Itu perbedaan utama Antara energi bebas dan entalpi adalah itu Energi bebas memberikan energi total yang tersedia untuk melakukan pekerjaan termodinamika sedangkan entalpi memberikan energi total dari sistem termodinamika yang dapat dikonversi menjadi panas.

ISI

1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu energi bebas
3. Apa entalpi
4. Hubungan antara energi bebas dan entalpi
5. Perbandingan berdampingan - energi bebas vs entalpi dalam bentuk tabel
6. Ringkasan

Apa itu energi bebas?

Energi bebas adalah jumlah energi yang tersedia untuk sistem termodinamika untuk melakukan pekerjaan termodinamika. Energi bebas memiliki dimensi energi. Nilai energi bebas dari sistem termodinamika ditentukan oleh keadaan sistem saat ini; bukan berdasarkan sejarahnya. Ada dua jenis utama energi bebas yang sering dibahas dalam termodinamika; Helmholtz Free Energy dan Gibbs Free Energy.

Energi bebas Helmholtz

Energi bebas helmholtz adalah energi yang tersedia dalam sistem termodinamika tertutup untuk melakukan pekerjaan termodinamika pada suhu dan volume konstan. Oleh karena itu, nilai negatif energi helmholtz menunjukkan pekerjaan maksimum yang dapat dilakukan oleh sistem termodinamika dengan menahan konstanta volumenya. Untuk menjaga volume konstan, beberapa pekerjaan termodinamika total dilakukan sebagai pekerjaan batas (untuk menjaga batas sistem sebagaimana adanya). Persamaan energi helmholtz diberikan di bawah ini.

A = u- ts

Di mana A adalah energi bebas Helmholtz, U adalah energi internal, T adalah suhu, yang merupakan konstan dan S adalah entropi sistem. Entropi adalah kuantitas termodinamika yang mewakili tidak tersedianya energi termal sistem untuk konversi menjadi pekerjaan mekanis.

Gambar 01: Hermann von Helmholtz adalah orang pertama yang mengusulkan konsep energi bebas Helmholtz

Gibbs Free Energy:

Energi bebas gibbs energi yang tersedia dalam sistem termodinamika tertutup untuk melakukan pekerjaan termodinamika pada suhu dan tekanan konstan. Volume sistem dapat bervariasi. Energi bebas dilambangkan dengan g. Persamaan energi bebas Gibbs diberikan di bawah ini.

G = h -ts

Dalam persamaan di atas, G adalah energi bebas Gibbs, h adalah entalpi sistem, y adalah suhu, yang merupakan konstan dan S adalah entropi sistem.

Apa entalpi?

Enthalpy dari suatu sistem adalah kuantitas termodinamika yang setara dengan kandungan panas total suatu sistem. Itu sama dengan energi internal sistem ditambah produk tekanan dan volume. Oleh karena itu, ini adalah sifat termodinamika dari suatu sistem. Itu Persamaan entalpi diberikan di bawah ini.

H = u +pv

Dengan demikian, h adalah entalpi sistem, U adalah energi internal sistem, p adalah tekanan dan v adalah volume. Entalpi suatu sistem adalah indikasi kapasitas sistem untuk melepaskan panas (untuk melakukan pekerjaan non-mekanis). Entalpi dilambangkan dengan simbol h.

Menentukan entalpi suatu sistem memungkinkan kita untuk menunjukkan apakah reaksi kimia eksotermik atau endotermik. Perubahan entalpi suatu sistem dapat digunakan untuk menentukan panas reaksi dan juga untuk memprediksi apakah reaksi kimia spontan atau tidak spontan.

Apa hubungan antara energi bebas dan entalpi?

Energi bebas Gibbs dan entalpi terkait melalui persamaan berikut.

G = h -ts

Dalam persamaan di atas, G adalah energi bebas Gibbs, h adalah entalpi sistem, y adalah suhu, yang merupakan konstan dan S adalah entropi sistem. Baik G dan H memiliki unit pengukuran yang sama.

Apa perbedaan antara energi bebas dan entalpi?

Ringkasan - Bebas Energi vs entalpi

Energi bebas dan entalpi sistem termodinamika mewakili energi yang tersedia dalam suatu sistem. Perbedaan utama antara energi bebas dan entalpi adalah bahwa energi bebas memberikan energi total yang tersedia untuk melakukan pekerjaan termodinamika sedangkan entalpi memberikan energi total dari suatu sistem yang dapat dikonversi menjadi panas.

Referensi:

1.Editor Encyclopædia Britannica. "Energi bebas.”Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 5 Jan. 2012. Tersedia disini
2.Helmenstine, Anne Marie, D. “Apa entalpi dalam kimia dan fisika?"Thoughtco, Jan. 25, 2018. Tersedia disini
3.“Energi bebas helmholtz.”Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 Feb. 2018. Tersedia disini
4.Energi “Gibbs (Gratis).”Kimia Libretexts, Libretexts, 12 Jan. 2018. Tersedia disini

Gambar milik:

1.'Hermann von Helmholtz' (domain publik) via commons wikimedia