Differenza tra entalpia e calore

Entalpia vs Calore

Per gli scopi di studio in chimica, dividiamo l'universo in due; come un sistema e dintorni. In qualsiasi momento, la parte che ci interessa è il sistema, e il resto è intorno. Il calore e l'entalpia sono due termini che descrivono il flusso di energia e le proprietà di un sistema.

Calore

La capacità di un sistema di fare lavoro è l'energia di quel sistema. Il lavoro può essere svolto sul sistema o il lavoro può essere svolto dal sistema. Quindi l'energia del sistema viene aumentata o diminuita di conseguenza. L'energia di un sistema può essere cambiata, non solo dal lavoro stesso, anche con altri mezzi. Quando l'energia di un sistema cambia a causa della differenza di temperatura tra il sistema e l'ambiente circostante, facciamo riferimento a quell'energia trasferita come calore (q); cioè, l'energia è stata trasferita come calore. Il trasferimento di calore avviene da alta temperatura a bassa temperatura, che è secondo un gradiente di temperatura. E questo processo continua fino a quando la temperatura tra il sistema e l'ambiente circostante raggiunge lo stesso livello. I processi di trasferimento del calore possono essere di due tipi. Sono processi endotermici e processi esotermici. Il processo endotermico è un processo in cui l'energia entra nel sistema dall'ambiente circostante come calore. In un processo esotermico, il calore viene trasferito dal sistema all'ambiente circostante come calore.

entalpia

In termodinamica, l'energia totale di un sistema è chiamata energia interna. L'energia interna specifica l'energia cinetica e potenziale totale delle molecole nel sistema. L'energia interna di un sistema può essere cambiata facendo il lavoro sul sistema o riscaldandolo. Il cambiamento nell'energia interna non è uguale all'energia trasferita come calore, quando il sistema è in grado di cambiare il suo volume.

L'entalpia, che è indicata come H, è una proprietà termodinamica di un sistema. È definito come,

H = U + pV

Dove, U è l'energia interna, p è la pressione del sistema e v è il suo volume.

Questa equazione mostra che l'energia fornita come calore a una pressione costante è uguale al cambiamento nell'entalpia. Il termine pV rappresenta l'energia richiesta dal sistema per modificare il volume rispetto alla pressione costante. Quindi semplicemente, l'entalpia è il calore di una reazione a pressione costante.

Il cambiamento di entalpia (ΔH) per una reazione in una data temperatura e pressione viene ottenuto sottraendo l'entalpia dei reagenti dall'entalpia dei prodotti. Se questo valore è negativo, la reazione è esotermica. Se il valore è positivo, si dice che la reazione è endotermica. Il cambiamento di entalpia tra qualsiasi coppia di reagenti e prodotti è indipendente dal percorso tra di loro. Inoltre, il cambiamento di entalpia dipende dalla fase dei reagenti. Ad esempio, quando i gas dell'ossigeno e dell'idrogeno reagiscono per produrre vapore acqueo, il cambiamento dell'entalpia è di -483,7 kJ. Ma quando gli stessi reagenti reagiscono per produrre acqua liquida, il cambiamento di entalpia è di -571,5 kJ.

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (g); ΔH = -483,7 kJ

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H2O (l); ΔH = -571,7 kJ