تفاوت اصلی بین آنتالپی و گرما در این است که آنتالپی مقدار گرمای منتقل شده در طی یک واکنش شیمیایی در فشار ثابت است در حالی که گرما نوعی انرژی است.
برای اهداف مطالعه در شیمی، جهان را به دو بخش تقسیم می کنیم: یک سیستم و اطراف. سیستم موضوع بررسی ما است در حالی که بقیه اطراف است. گرما و آنتالپی دو اصطلاحی هستند که جریان انرژی و خواص یک سیستم را توصیف می کنند.
آنتالپی چیست؟
در ترمودینامیک، انرژی کل یک سیستم، انرژی داخلی است. انرژی داخلی کل انرژی جنبشی و پتانسیل مولکول ها را در سیستم مشخص می کند.انرژی داخلی یک سیستم را می توان با انجام کار روی سیستم یا گرم کردن آن تغییر داد. با این حال، تغییر در انرژی داخلی با انرژی ای که به عنوان گرما منتقل می شود، زمانی که سیستم قادر به تغییر حجم خود باشد، برابر نیست.
آنتالپی یک خاصیت ترمودینامیکی است و می توانیم آن را با H نشان دهیم. رابطه ریاضی این عبارت به شرح زیر است:
H=U + PV
در اینجا، H آنتالپی و U انرژی داخلی، P فشار و V حجم سیستم است. این معادله نشان می دهد که انرژی تامین شده به عنوان گرما در فشار ثابت برابر با تغییر آنتالپی است. اصطلاح pV انرژی مورد نیاز سیستم برای تغییر حجم در برابر فشار ثابت را محاسبه می کند. بنابراین، آنتالپی اساساً گرمای یک واکنش در فشار ثابت است.
شکل 01: تغییرات آنتالپی برای تغییرات فاز ماده
علاوه بر این، تغییر آنتالپی (∆H) برای یک واکنش در دما و فشار معین با کم کردن آنتالپی واکنش‌دهنده‌ها از آنتالپی محصولات به دست می‌آید. اگر این مقدار منفی باشد، واکنش گرمازا است. اگر مقدار مثبت باشد، واکنش گرماگیر است. تغییر در آنتالپی بین هر جفت واکنش دهنده و محصولات مستقل از مسیر بین آنهاست. علاوه بر این، تغییر آنتالپی به فاز واکنش دهنده ها بستگی دارد. به عنوان مثال، هنگامی که گازهای اکسیژن و هیدروژن برای تولید بخار آب واکنش می دهند، تغییر آنتالپی 7/483- کیلوژول است. اما، زمانی که همان واکنش دهنده ها برای تولید آب مایع واکنش نشان می دهند، تغییر آنتالپی 571.5- کیلوژول است.
گرما چیست؟
ظرفیت یک سیستم برای انجام کار، انرژی آن سیستم است. ما می‌توانیم روی سیستم کار کنیم یا سیستم می‌تواند کاری انجام دهد که منجر به افزایش یا کاهش انرژی سیستم می‌شود.انرژی یک سیستم را می توان نه تنها با خود کار، بلکه با وسایل دیگر نیز تغییر داد. هنگامی که انرژی یک سیستم در نتیجه اختلاف دما بین سیستم و محیط اطراف آن تغییر می کند، به انرژی منتقل شده به عنوان گرما (q) اشاره می کنیم. یعنی انرژی به صورت گرما منتقل شده است.
انتقال گرما از دمای بالا به دمای پایین انجام می شود که مطابق با گرادیان دما است. علاوه بر این، این روند تا زمانی ادامه می یابد که دمای بین سیستم و محیط اطراف به یک سطح برسد. دو نوع فرآیند انتقال حرارت وجود دارد. آنها فرآیندهای گرمازا و فرآیندهای گرمازا هستند. فرآیند گرماگیر فرآیندی است که در آن انرژی از محیط اطراف به عنوان گرما وارد سیستم می شود در حالی که یک فرآیند گرمازا فرآیندی است که در آن گرما از سیستم به عنوان گرما به محیط اطراف منتقل می شود.
تفاوت بین آنتالپی و گرما چیست؟
بیشتر اوقات، ما از اصطلاحات آنتالپی و گرما به جای یکدیگر استفاده می کنیم، اما تفاوت جزئی بین Enthplay و Heat وجود دارد. تفاوت اصلی بین آنتالپی و گرما در این است که آنتالپی مقدار گرمای منتقل شده در طی یک واکنش شیمیایی در فشار ثابت را توصیف می کند در حالی که گرما نوعی انرژی است. علاوه بر این، آنتالپی تابعی از حالت است، در حالی که گرما نیست زیرا گرما یک ویژگی ذاتی یک سیستم نیست. علاوه بر این، ما نمی توانیم آنتالپی را مستقیماً اندازه گیری کنیم، بنابراین باید آن را از طریق معادلات محاسبه کنیم. با این حال، ما می توانیم گرما را مستقیماً به عنوان یک تغییر دما اندازه گیری کنیم.
خلاصه - آنتالپی در مقابل گرما
ما اغلب از اصطلاحات آنتالپی و گرما به جای یکدیگر استفاده می کنیم، اما یک تفاوت جزئی آنتالپی و گرما وجود دارد این است که آنتالپی مقدار گرمای منتقل شده در طول یک واکنش شیمیایی در فشار ثابت را توصیف می کند در حالی که گرما نوعی انرژی است..
