A legfontosabb különbség az entalpia és az entrópia között, hogy az entalpia az állandó nyomáson végbemenő hőátadás, míg az entrópia képet ad a rendszer véletlenszerűségéről.
A kémia tanulmányozása céljából az univerzumot két részre osztjuk, mint rendszert és környezetet. Bármikor az a rész, amelyet tanulmányozni fogunk, a rendszer, a többi pedig a környezet. Az entalpia és az entrópia két olyan kifejezés, amely leírja a rendszerben és a környezetében végbemenő reakciókat. Az entalpia és az entrópia is termodinamikai állapotfüggvény.
Mi az entalpia?
Amikor egy reakció végbemegy, elnyelheti vagy hőt fejleszthet, és ha a reakciót állandó nyomáson hajtjuk végre, azt a reakció entalpiájának nevezzük. A molekulák entalpiáját azonban nem tudjuk megmérni. Ezért meg kell mérnünk az entalpia változását a reakció során. Adott hőmérsékleten és nyomáson egy reakció entalpiaváltozását (∆H) úgy kaphatjuk meg, hogy a reaktánsok entalpiáját kivonjuk a termékek entalpiájából. Ha ez az érték negatív, akkor a reakció exoterm. Ha az érték pozitív, akkor a reakció endoterm.
01. ábra: Az entalpiaváltozás és a fázisváltozás közötti kapcsolat
Az entalpia változása bármely pár reaktáns és termék között független a köztük lévő úttól. Ezenkívül az entalpia változása a reaktánsok fázisától függ. Például, amikor az oxigén és a hidrogén gázok reakcióba lépve vízgőz keletkezik, az entalpiaváltozás -483,7 kJ. Ha azonban ugyanazok a reagensek reagálnak folyékony víz előállítására, az entalpiaváltozás -571.5 kJ.
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (g); ∆H=-483,7 kJ
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (l); ∆H=-571,7 kJ
Mi az entrópia?
Egyes dolgok spontán módon történnek, mások nem. Például a forró testről a hő áramlik a hidegebbre, de ennek ellenkezőjét nem figyelhetjük meg, még akkor sem, ha az nem sérti az energiamegmaradás szabályát. Amikor változás következik be, a teljes energia állandó marad, de másképpen osztódik fel. A változás irányát az energiaeloszlás alapján tudjuk meghatározni. Egy változás spontán, ha nagyobb véletlenszerűséghez és káoszhoz vezet az univerzum egészében. Állapotfüggvénnyel mérhetjük a káosz, a véletlenszerűség vagy az energia szóródás mértékét; entrópiának nevezzük.
02. ábra: Diagram, amely az entrópia változását mutatja hőátadással
A termodinamika második főtétele az entrópiához kapcsolódik, és azt mondja: „Az univerzum entrópiája spontán folyamatban növekszik”. Az entrópia és a termelt hőmennyiség összefügg egymással a rendszer energiafelhasználásának mértékével. Valójában egy adott q hőmennyiség által okozott entrópiaváltozás vagy többletzavar mértéke a hőmérséklettől függ. Ha már nagyon meleg van, akkor egy kis plusz hő nem okoz sokkal nagyobb rendetlenséget, de ha nagyon alacsony a hőmérséklet, akkor ugyanannyi hő a rendetlenség drámai növekedését okozza. Ezért a következőképpen írhatjuk fel: (ahol ds az entrópiában változik, dq változik a hőben és T a hőmérséklet.
ds=dq/T
Mi a különbség az entalpia és az entrópia között?
Az entalpia és az entrópia két rokon fogalom a termodinamikában. A legfontosabb különbség az entalpia és az entrópia között az, hogy az entalpia a hőátadás állandó nyomáson megy végbe, míg az entrópia képet ad a rendszer véletlenszerűségéről. Ezenkívül az entalpia a termodinamika első főtételéhez, míg az entrópia a termodinamika második főtételéhez kapcsolódik. Egy másik fontos különbség az entalpia és az entrópia között, hogy az entalpiával mérhetjük a rendszer energiaváltozását a reakció után, míg az entrópiával mérhetjük a rendszer rendezetlenségének mértékét a reakció után.
Összefoglaló – entalpia vs entrópia
Az entalpia és az entrópia termodinamikai kifejezések, amelyeket gyakran használunk kémiai reakciókra. A legfontosabb különbség az entalpia és az entrópia között az, hogy az entalpia a hőátadás állandó nyomáson megy végbe, míg az entrópia képet ad a rendszer véletlenszerűségéről.
