ენთალპიასა და ენტროპიას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ენთალპია არის სითბოს გადაცემა, რომელიც ხდება მუდმივ წნევაზე, ხოლო ენტროპია იძლევა წარმოდგენას სისტემის შემთხვევითობის შესახებ.
ქიმიაში შესწავლის მიზნით, ჩვენ ვყოფთ სამყაროს ორად, როგორც სისტემა და გარემო. ნებისმიერ დროს, ის ნაწილი, რომლის შესწავლას ვაპირებთ, არის სისტემა, დანარჩენი კი გარშემორტყმულია. ენთალპია და ენტროპია არის ორი ტერმინი, რომელიც აღწერს რეაქციებს, რომლებიც მიმდინარეობს სისტემაში და მის გარშემო. ენთალპიაც და ენტროპიაც თერმოდინამიკური მდგომარეობის ფუნქციებია.
რა არის ენთალპია?
როდესაც რეაქცია ხდება, მას შეუძლია შთანთქოს ან წარმოქმნას სითბო და თუ რეაქციას მუდმივი წნევით განვახორციელებთ, მას რეაქციის ენთალპიას ვუწოდებთ.თუმცა, ჩვენ არ შეგვიძლია გავზომოთ მოლეკულების ენთალპია. ამიტომ, ჩვენ უნდა გავზომოთ ენთალპიის ცვლილება რეაქციის დროს. ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ ენთალპიის ცვლილება (∆H) რეაქციისთვის მოცემულ ტემპერატურასა და წნევაზე რეაქტორების ენთალპიის გამოკლებით პროდუქტების ენთალპიიდან. თუ ეს მნიშვნელობა უარყოფითია, მაშინ რეაქცია ეგზოთერმულია. თუ მნიშვნელობა დადებითია, მაშინ რეაქცია ენდოთერმულია.
სურათი 01: კავშირი ენთალპიის ცვლილებასა და ფაზის ცვლილებას შორის
ენთალპიის ცვლილება ნებისმიერ წყვილ რეაგენტებსა და პროდუქტებს შორის დამოუკიდებელია მათ შორის არსებული გზისგან. უფრო მეტიც, ენთალპიის ცვლილება დამოკიდებულია რეაგენტების ფაზაზე. მაგალითად, როდესაც ჟანგბადი და წყალბადის აირები რეაგირებენ წყლის ორთქლის წარმოქმნით, ენთალპიის ცვლილება არის -483,7 კჯ. თუმცა, როდესაც იგივე რეაგენტები რეაგირებენ თხევადი წყლის წარმოებისთვის, ენთალპიის ცვლილება არის -571.5 კჯ.
2H2 (გ) +O2 (გ) → 2H2O (ზ); ∆H=-483.7 კჯ
2H2 (გ) +O2 (გ) → 2H2O (ლ); ∆H=-571.7 კჯ
რა არის ენტროპია?
ზოგიერთი ხდება სპონტანურად, ზოგი კი არა. მაგალითად, სითბო ცხელი სხეულიდან უფრო გრილში გადავა, მაგრამ საპირისპიროს ვერ დავაკვირდებით, მიუხედავად იმისა, რომ ეს არ არღვევს ენერგიის კონსერვაციის წესს. როდესაც ცვლილება ხდება, მთლიანი ენერგია რჩება მუდმივი, მაგრამ განსხვავებულად ნაწილდება. ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ ცვლილების მიმართულება ენერგიის განაწილებით. ცვლილება სპონტანურია, თუ ის იწვევს უფრო დიდ შემთხვევითობას და ქაოსს მთელ სამყაროში. ჩვენ შეგვიძლია გავზომოთ ქაოსის, შემთხვევითობის ან ენერგიის გაფანტვის ხარისხი სახელმწიფო ფუნქციით; ჩვენ მას ენტროპიად ვუწოდებთ.
სურათი 02: დიაგრამა, რომელიც აჩვენებს ენტროპიის ცვლილებას სითბოს გადაცემით
თერმოდინამიკის მეორე კანონი დაკავშირებულია ენტროპიასთან და ის ამბობს: „სამყაროს ენტროპია იზრდება სპონტანური პროცესით“. ენტროპია და წარმოქმნილი სითბოს რაოდენობა ერთმანეთთან დაკავშირებულია იმის მიხედვით, თუ რამდენად გამოიყენა სისტემა ენერგიას. სინამდვილეში, ენტროპიის ცვლილების ან დამატებითი აშლილობის რაოდენობა, რომელიც გამოწვეულია სითბოს მოცემული რაოდენობით q დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. თუ უკვე ძალიან ცხელა, ცოტა ზედმეტი სიცხე არ იწვევს დიდ არეულობას, მაგრამ თუ ტემპერატურა ძალიან დაბალია, იგივე სიცხე გამოიწვევს არეულობას მკვეთრ ზრდას. აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია დავწეროთ შემდეგნაირად: (სადაც ds იცვლება ენტროპიაში, dq იცვლება სიცხეში და T არის ტემპერატურა.
ds=dq/T
რა განსხვავებაა ენთალპიასა და ენტროპიას შორის?
ენთალპია და ენტროპია ორი დაკავშირებული ტერმინია თერმოდინამიკაში. ენთალპიასა და ენტროპიას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ენთალპია არის სითბოს გადაცემა მუდმივი წნევით, ხოლო ენტროპია იძლევა წარმოდგენას სისტემის შემთხვევითობის შესახებ.უფრო მეტიც, ენთალპია ეხება თერმოდინამიკის პირველ კანონს, ხოლო ენტროპია ეხება თერმოდინამიკის მეორე კანონს. კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი განსხვავება ენთალპიასა და ენტროპიას შორის არის ის, რომ ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ენთალპია სისტემის ენერგიის ცვლილების გასაზომად რეაქციის შემდეგ, ხოლო ენტროპია შეგვიძლია გამოვიყენოთ სისტემის არეულობის ხარისხის გასაზომად რეაქციის შემდეგ.
შეჯამება – ენთალპია ენტროპიის წინააღმდეგ
ენთალპია და ენტროპია არის თერმოდინამიკური ტერმინები, რომლებსაც ხშირად ვიყენებთ ქიმიურ რეაქციებში. ენთალპიასა და ენტროპიას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ენთალპია არის სითბოს გადაცემა მუდმივი წნევით, ხოლო ენტროპია იძლევა წარმოდგენას სისტემის შემთხვევითობის შესახებ.
