Skirtumas tarp laisvos energijos ir entalpijos

Pagrindinis skirtumas - nemokamas Energija prieš entalpiją
 

Laisva energija ir entalpija yra du termodinaminiai terminai, naudojami paaiškinti ryšį tarp šilumos energijos ir cheminių reakcijų, vykstančių termodinaminėje sistemoje. Laisva energija arba termodinaminė laisva energija yra darbo krūvis, kurį gali atlikti termodinaminė sistema. Kitaip tariant, laisva energija yra energijos kiekis, kuris yra toje termodinaminėje sistemoje termodinaminiam darbui atlikti. Enthalpija, kita vertus, yra termodinaminis dydis, kuris parodo bendrą energijos kiekį termodinaminėje sistemoje. pagrindinis skirtumas tarp laisvos energijos ir entalpijos yra tai laisva energija suteikia visą energiją, reikalingą termodinaminiams darbams atlikti, o entalpija - visą termodinaminės sistemos energiją, kurią galima paversti šiluma.

TURINYS

1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra laisva energija
3. Kas yra entalpija
4. Laisvos energijos ir entalpijos santykis
5. Šalutinis palyginimas - laisva energija ir entalpija lentelės pavidalu
6. Santrauka

Kas yra laisva energija?

Laisva energija - tai energijos kiekis, kurį termodinaminė sistema gali atlikti termodinaminiam darbui atlikti. Laisva energija turi energijos matmenis. Termodinaminės sistemos laisvosios energijos vertę lemia dabartinė sistemos būsena; ne pagal savo istoriją. Termodinamikoje dažnai aptariami du pagrindiniai laisvosios energijos tipai; „Helmholtz“ ir „Gibbs“ energija.

„Helmholtz Free Energy“

„Helmholtz“ laisvoji energija yra energija, gaunama uždaroje termodinaminėje sistemoje, norint atlikti termodinaminius darbus esant pastoviai temperatūrai ir tūriui. Taigi neigiama „Helmholtz“ energijos vertė rodo maksimalų darbą, kurį termodinaminė sistema gali atlikti išlaikydama savo tūrį pastovų. Tam, kad tūris išliktų pastovus, dalis viso termodinaminio darbo atliekama kaip ribinis darbas (siekiant išlaikyti sistemos ribą tokią, kokia ji yra). Žemiau pateikta Helmholco energijos lygtis.

A = U - TS

Kur A yra energija be Helmholco, U yra vidinė energija, T yra konstanta temperatūra, o S yra sistemos entropija. Entropija yra termodinaminis dydis, parodantis sistemos šiluminės energijos neprieinamumą virsti mechaniniu darbu.

01 paveikslas: Hermann von Helmholtz pirmasis pasiūlė „Helmholtz“ laisvos energijos koncepciją

Gibbs energija:

Gibbs laisvoji energija yra energija, kuri yra uždaroje termodinaminėje sistemoje, norint atlikti termodinaminius darbus esant pastoviai temperatūrai ir slėgiui. Sistemos tūris gali skirtis. Laisvoji energija žymima G. Žemiau pateikta Gibso laisvosios energijos lygtis.

G = H - TS

Aukščiau pateiktoje lygtyje G yra Gibbs'o energija, H yra sistemos entalpija, Y yra temperatūra, kuri yra konstanta, o S yra sistemos entropija..

Kas yra entalpija?

Sistemos entalpija yra termodinaminis dydis, lygus visam sistemos šilumos kiekiui. Jis lygus vidinei sistemos energijai plius slėgio ir tūrio sandaugai. Todėl tai yra termodinaminė sistemos savybė. entalpijos lygtis yra pateiktas žemiau.

H = U + PV

Atitinkamai, H yra sistemos entalpija, U yra sistemos vidinė energija, P yra slėgis ir V yra tūris. Sistemos entalpija rodo sistemos gebėjimą išleisti šilumą (atlikti nemechaninius darbus). Entalpija žymima simboliu H.

Sistemos entalpijos nustatymas leidžia mums nustatyti, ar cheminė reakcija yra egzoterminė, ar endoterminė. Sistemos entalpijos pokytis gali būti naudojamas nustatant reakcijų šilumą ir taip pat numatant, ar cheminė reakcija yra spontaniška, ar ne spontaniška.

Koks yra ryšys tarp laisvos energijos ir entalpijos?

Gibso laisvoji energija ir entalpija yra susijusios per šią lygtį.

G = H - TS

Aukščiau pateiktoje lygtyje G yra Gibbs'o energija, H yra sistemos entalpija, Y yra temperatūra, kuri yra konstanta, o S yra sistemos entropija. Tiek G, tiek H turi tuos pačius matavimo vienetus.

Kuo skiriasi laisva energija ir entalpija?

Nemokama energija prieš entalpiją
Laisva energija - tai energijos kiekis, kurį termodinaminė sistema gali atlikti termodinaminiam darbui atlikti.	Sistemos entalpija yra termodinaminis dydis, lygus visam sistemos šilumos kiekiui.
Koncepcija
Laisva energija suteikia visą energiją, reikalingą termodinaminiams darbams atlikti.	Entalpija suteikia bendrą sistemos energiją, kurią galima paversti šiluma.
Konversija
Laisva energija suteikia energijos, kurią galima paversti mechaniniu sistemos darbu.	Entalpija suteikia energijos, kurią galima paversti nemechaniniu sistemos darbu.

Santrauka - Laisvas Energija prieš entalpiją

Termodinaminės sistemos laisvoji energija ir entalpija reiškia energiją, kuri yra sistemoje. Pagrindinis skirtumas tarp laisvosios energijos ir entalpijos yra tas, kad laisva energija suteikia visą energiją, reikalingą termodinaminiams darbams atlikti, tuo tarpu entalpija suteikia bendrą sistemos, kurią galima paversti šiluma, energiją..

Nuoroda:

1. „Encyclopædia Britannica“ redaktoriai. „Nemokama energija“. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, imtinai, 2012 m. Sausio 5 d. Galima rasti čia
2.Helmenstine, Anne Marie, D. „Kas yra entalpija chemijoje ir fizikoje?“ „ThoughtCo“, 2018 m. Sausio 25 d. Galima rasti čia
3. „Helmholtz“ neturi energijos. “ Vikipedija, „Wikimedia Foundation“, 2018 m. Vasario 17 d. Galima rasti čia
4. „Gibbs (nemokama) energija.“ Chemija „LibreTexts“, „Libretexts“, 2018 m. Sausio 12 d. Galima rasti čia

Vaizdo mandagumas:

1. „Hermann von Helmholtz“ (viešas domenas) per „Commons Wikimedia“