ენთალპიასა და სითბოს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ენთალპია არის ქიმიური რეაქციის დროს გადაცემული სითბოს რაოდენობა მუდმივი წნევის დროს, ხოლო სითბო არის ენერგიის ფორმა.
ქიმიის შესწავლის მიზნით, ჩვენ ვყოფთ სამყაროს ორად: სისტემა და გარემო. სისტემა ჩვენი გამოძიების საგანია, დანარჩენი კი გარშემო. სითბო და ენთალპია არის ორი ტერმინი, რომელიც აღწერს სისტემის ენერგიის ნაკადს და თვისებებს.
რა არის ენთალპია?
თერმოდინამიკაში სისტემის მთლიანი ენერგია არის შიდა ენერგია. შიდა ენერგია განსაზღვრავს მოლეკულების მთლიან კინეტიკურ და პოტენციურ ენერგიას სისტემაში.სისტემის შიდა ენერგია შეიძლება შეიცვალოს ან სისტემაზე სამუშაოების ჩატარებით, ან მისი გაცხელებით. თუმცა, შიდა ენერგიის ცვლილება არ უდრის ენერგიას, რომელიც სითბოს სახით გადადის, როდესაც სისტემას შეუძლია შეცვალოს თავისი მოცულობა.
ენთალპია თერმოდინამიკური თვისებაა და შეგვიძლია მისი აღნიშვნა H-ით. ამ ტერმინის მათემატიკური კავშირი ასეთია:
H=U + PV
აქ, H არის ენთალპია და U არის შიდა ენერგია, P არის წნევა და V არის სისტემის მოცულობა. ეს განტოლება აჩვენებს, რომ სითბოს სახით მიწოდებული ენერგია მუდმივ წნევაზე ტოლია ენთალპიის ცვლილებას. ტერმინი pV ითვალისწინებს სისტემის მიერ მოთხოვნილ ენერგიას მუდმივი წნევის წინააღმდეგ მოცულობის შესაცვლელად. მაშასადამე, ენთალპია ძირითადად არის რეაქციის სითბო მუდმივი წნევის დროს.
სურათი 01: ენთალპიის ცვლილებები მატერიის ფაზური ცვლილებებისთვის
უფრო მეტიც, ენთალპიის ცვლილება (∆H) რეაქციისთვის მოცემულ ტემპერატურასა და წნევაზე მიიღება რეაგენტების ენთალპიის გამოკლებით პროდუქტების ენთალპიიდან. თუ ეს მნიშვნელობა უარყოფითია, მაშინ რეაქცია ეგზოთერმულია. თუ მნიშვნელობა დადებითია, მაშინ ამბობენ, რომ რეაქცია ენდოთერმულია. ენთალპიის ცვლილება ნებისმიერ წყვილ რეაგენტებსა და პროდუქტებს შორის დამოუკიდებელია მათ შორის გზისგან. უფრო მეტიც, ენთალპიის ცვლილება დამოკიდებულია რეაგენტების ფაზაზე. მაგალითად, როდესაც ჟანგბადი და წყალბადის აირები რეაგირებენ წყლის ორთქლის წარმოქმნით, ენთალპიის ცვლილება არის -483,7 კჯ. მაგრამ, როდესაც იგივე რეაქტორები რეაგირებენ თხევადი წყლის წარმოქმნით, ენთალპიის ცვლილება არის -571,5 კჯ.
რა არის სითბო?
სისტემის მუშაობის უნარი არის ამ სისტემის ენერგია. ჩვენ შეგვიძლია შევასრულოთ მუშაობა სისტემაზე, ან სისტემამ შეასრულოს მუშაობა, რაც იწვევს სისტემის ენერგიის გაზრდას ან შემცირებას შესაბამისად.სისტემის ენერგია შეიძლება შეიცვალოს არა მხოლოდ თავად სამუშაოთი, არამედ სხვა საშუალებებითაც. როდესაც სისტემის ენერგია იცვლება სისტემასა და მის შემოგარენს შორის ტემპერატურული სხვაობის შედეგად, ჩვენ ვგულისხმობთ იმ ენერგიას, რომელიც გადადის სითბოს (q); ანუ ენერგია გადავიდა სითბოს სახით.
სითბოს გადაცემა ხდება მაღალი ტემპერატურიდან დაბალ ტემპერატურაზე, რაც დამოკიდებულია ტემპერატურის გრადიენტზე. უფრო მეტიც, ეს პროცესი გრძელდება მანამ, სანამ ტემპერატურა სისტემასა და გარემოს შორის არ მიაღწევს იმავე დონეს. არსებობს ორი სახის სითბოს გადაცემის პროცესი. ეს არის ენდოთერმული პროცესები და ეგზოთერმული პროცესები. ენდოთერმული პროცესი არის პროცესი, რომლის დროსაც ენერგია შემოდის სისტემაში გარემოდან სითბოს სახით, ხოლო ეგზოთერმული პროცესი არის ის, სადაც სითბო გადადის სისტემიდან შემოგარენში სითბოს სახით.
რა განსხვავებაა ენთალპიასა და სითბოს შორის?
უმეტესად, ჩვენ ვიყენებთ ტერმინებს ენთალპია და სითბო ურთიერთშენაცვლებით, მაგრამ მცირე განსხვავებაა ენთპლიასა და სითბოს შორის. ენთალპიასა და სითბოს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ენთალპია აღწერს ქიმიური რეაქციის დროს გადაცემული სითბოს რაოდენობას მუდმივი წნევით, ხოლო სითბო არის ენერგიის ფორმა. გარდა ამისა, ენთალპია არის მდგომარეობის ფუნქცია, ხოლო სითბო არ არის, რადგან სითბო არ არის სისტემის შინაგანი თვისება. გარდა ამისა, ენთალპიას პირდაპირ ვერ გავზომავთ, ამიტომ უნდა გამოვთვალოთ განტოლებების მეშვეობით; თუმცა, ჩვენ შეგვიძლია გავზომოთ სითბო პირდაპირ ტემპერატურის ცვლილების სახით.
შეჯამება – ენთალპია სიცხის წინააღმდეგ
ჩვენ ხშირად ვიყენებთ ტერმინებს ენთალპია და სითბო ურთიერთშენაცვლებით, მაგრამ არის მცირე განსხვავება ენთალპიასა და სითბოს იმაში, რომ ენთალპია აღწერს სითბოს რაოდენობას, რომელიც გადადის ქიმიური რეაქციის დროს მუდმივ წნევაზე, ხოლო სითბო არის ენერგიის ფორმა.
