Differenza tra entalpia ed energia interna
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Differenza principale - Entalpia vs Energia interna
L'energia può essere scambiata tra sistemi e l'ambiente circostante in modo diverso. L'entalpia e l'energia interna sono termini termodinamici che sono usati per spiegare questo scambio di energia. L'entalpia è la somma dei tipi di energia interna. L'energia interna può essere energia potenziale o energia cinetica. La principale differenza tra entalpia e energia interna è quella l'entalpia è il calore assorbito o si è evoluto durante le reazioni chimiche che si verificano in un sistema mentre l'energia interna è la somma del potenziale e dell'energia cinetica in un sistema.
Aree chiave coperte
1. Cos'è l'entalpia
- Definizione, Unità, Formula per il calcolo, Proprietà, Esempi
2. Cos'è l'energia interna
- Definizione, formula per il calcolo, proprietà, esempi
3. Qual è la differenza tra entalpia e energia interna
- Confronto tra le principali differenze
Termini chiave: entalpia, calore, energia interna, calore di fusione, calore di vaporizzazione, energia cinetica, energia potenziale, sistema, termodinamica
Cos'è l'entalpia
L'entalpia è l'energia termica che viene assorbita o evoluta durante la progressione di una reazione chimica. L'entalpia ha il simbolo H. H indica la quantità di energia. Il cambio di entalpia è dato come ΔH dove il simbolo Δ indica il cambiamento di entalpia. L'entalpia è data in joules (j) o kilo joules (kj).
Possiamo dire che l'entalpia è la somma dell'energia interna di un sistema. Questo perché l'energia interna viene cambiata durante una reazione chimica e questo cambiamento viene misurato come l'entalpia. L'entalpia di un processo che si verifica a una pressione costante può essere data come di seguito.
H = U + PV
Dove,
H è l'entalpia,
U è la somma dell'energia interna
P è la pressione del sistema
V è il volume del sistema
Pertanto, l'entalpia è in realtà la somma dell'energia interna e dell'energia necessaria per mantenere il volume di un sistema ad una data pressione. Il termine "PV" indica il lavoro che deve essere svolto sull'ambiente al fine di creare spazio per il sistema.
Il cambiamento di entalpia indica se una reazione particolare è una reazione endotermica o esotermica. Se il valore di ΔH è un valore positivo, la reazione è endotermica. Ciò significa che l'energia dovrebbe essere fornita a quel sistema dall'esterno affinché si verifichi la reazione. Ma se il ΔH è un valore negativo, indica che la reazione rilascia energia all'esterno.
Inoltre, il cambiamento di entalpia si verifica nel cambiamento di fase o stato delle sostanze. Ad esempio, se un solido viene convertito nella sua forma liquida, l'entalpia viene cambiata. Questo è chiamato il calore di fusione. Quando un liquido viene convertito in forma gassosa, il cambiamento di entalpia è chiamato il calore di vaporizzazione.
Figura 01: modifica dello stato o della fase delle sostanze
L'immagine sopra mostra il cambiamento di stato o fase di una sostanza in un sistema. Qui, ogni transizione ha la sua entalpia, indicando se quella reazione è endotermica o esotermica.
La temperatura del sistema ha una grande influenza sull'entalpia. Secondo l'equazione data sopra, l'entalpia viene cambiata quando l'energia interna viene cambiata. Quando la temperatura aumenta, l'energia interna sarà aumentata da quando l'energia cinetica delle molecole viene aumentata. Quindi viene aumentata anche l'entalpia di quel sistema.
Cos'è l'energia interna
L'energia interna di un sistema è la somma dell'energia potenziale e dell'energia cinetica di quel sistema. L'energia potenziale è l'energia immagazzinata e l'energia cinetica è l'energia generata dal movimento delle molecole. L'energia interna è data dal simbolo U e il cambiamento nell'energia interna è dato come ΔU.
Il cambiamento nell'energia interna a una pressione costante è uguale al cambiamento di entalpia in quel sistema. Il cambiamento nell'energia interna può avvenire in due modi. Uno è dovuto al trasferimento di calore: il sistema può assorbire il calore dall'esterno o rilasciare calore all'ambiente circostante. Entrambi i modi possono far cambiare l'energia interna del sistema. L'altro modo è facendo un lavoro. Pertanto, il cambiamento nell'energia interna può essere dato come di seguito.
ΔU = q + w
Dove,
ΔU è il cambiamento nell'energia interna,
q è il calore trasferito,
w è il lavoro svolto sul o dal sistema
Tuttavia, un sistema isolato non può avere un termine ΔU perché l'energia interna è costante e il trasferimento di energia è zero e nessun lavoro è fatto. Quando il valore per ΔU è positivo, indica che il sistema assorbe calore dall'esterno e il lavoro viene eseguito sul sistema. Quando ΔU è un valore negativo, il sistema rilascia calore e il lavoro viene eseguito dal sistema.
Tuttavia, l'energia interna può esistere come energia potenziale o energia cinetica ma non come calore o lavoro. Questo perché il calore e il lavoro esistono solo quando il sistema subisce dei cambiamenti.
Differenza tra entalpia ed energia interna
Definizione
entalpia: L'entalpia è l'energia termica che viene assorbita o evoluta durante la progressione di una reazione chimica.
Energia interna: L'energia interna di un sistema è la somma dell'energia potenziale e dell'energia cinetica di quel sistema.
Equazione
entalpia: L'entalpia è data come H = U + PV.
Energia interna: L'energia interna è data come ΔU = q + w.
Sistema
entalpia: L'entalpia è definita come la relazione tra il sistema e l'ambiente circostante.
Energia interna: L'energia interna è definita come l'energia totale in un sistema.
Conclusione
L'entalpia è collegata ai sistemi che sono in contatto con l'ambiente circostante e l'energia interna è l'energia totale di cui è composto un particolare sistema. Tuttavia, il cambiamento di entalpia e il cambiamento di energia interna sono molto importanti nel determinare il tipo e la natura delle reazioni chimiche che si verificano in un sistema. Pertanto, è importante comprendere chiaramente la differenza tra entalpia ed energia interna.
Riferimenti:
1. "Entalpia". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., N. Web. Disponibile qui. 17 luglio 2017.
2. "Come faccio a distinguere energia interna ed entalpia?" Chimica fisica - Scambio di pile di chimica. N., n. Web. Disponibile qui. 17 luglio 2017.
Cortesia dell'immagine:
1. "Fisica importa stato transizione 1 it" Di ElfQrin - Opera propria, GFDL) via Commons Wikimedia
