تفاوت اصلی بین آنتالپی و آنتروپی در این است که آنتالپی انتقال حرارتی است که در یک فشار ثابت انجام می شود در حالی که آنتروپی تصوری از تصادفی بودن یک سیستم می دهد.
برای اهداف مطالعه در شیمی، جهان را به عنوان یک سیستم و اطراف به دو قسمت تقسیم می کنیم. در هر زمان، بخشی که ما می خواهیم مطالعه کنیم، سیستم است و بقیه در اطراف است. آنتالپی و آنتروپی دو اصطلاح هستند که واکنش هایی را که در یک سیستم و محیط اطراف انجام می شود توصیف می کنند. آنتالپی و آنتروپی هر دو تابع حالت ترمودینامیکی هستند.
آنتالپی چیست؟
وقتی واکنشی رخ می دهد، ممکن است گرما را جذب یا ایجاد کند، و اگر واکنش را با فشار ثابت انجام دهیم، آن را آنتالپی واکنش می نامیم.با این حال، ما نمی توانیم آنتالپی مولکول ها را اندازه گیری کنیم. بنابراین، ما باید تغییر آنتالپی را در طول یک واکنش اندازه گیری کنیم. می‌توانیم تغییر آنتالپی (∆H) را برای یک واکنش در دما و فشار معین با کم کردن آنتالپی واکنش‌دهنده‌ها از آنتالپی محصولات بدست آوریم. اگر این مقدار منفی باشد، واکنش گرمازا است. اگر مقدار مثبت باشد، واکنش گرماگیر است.
شکل 01: رابطه بین تغییر آنتالپی و تغییر فاز
تغییر 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 -483.7 کیلوژول است. با این حال، هنگامی که همان واکنش دهنده ها برای تولید آب مایع واکنش نشان می دهند، تغییر آنتالپی 571- است.5 کیلوژول.
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (g)؛ ∆H=-483.7 kJ
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (ل)؛ ∆H=-571.7 kJ
آنتروپی چیست؟
برخی چیزها خود به خود اتفاق می افتند، برخی دیگر نه. به عنوان مثال، گرما از یک جسم گرم به یک جسم سردتر جریان می‌یابد، اما ما نمی‌توانیم عکس آن را مشاهده کنیم، حتی اگر قانون بقای انرژی را نقض نکند. هنگامی که یک تغییر رخ می دهد، انرژی کل ثابت می ماند اما به طور متفاوتی تقسیم می شود. ما می توانیم جهت تغییر را با توزیع انرژی تعیین کنیم. یک تغییر در صورتی خود به خود است که منجر به تصادفی و هرج و مرج بیشتر در کل جهان شود. ما می توانیم درجه آشوب، تصادفی بودن یا پراکندگی انرژی را با یک تابع حالت اندازه گیری کنیم. نام آن را آنتروپی می گذاریم.
شکل 02: نموداری که تغییر آنتروپی را با انتقال حرارت نشان می دهد
قانون دوم ترمودینامیک مربوط به آنتروپی است و می گوید: "آنتروپی جهان در یک فرآیند خود به خود افزایش می یابد." آنتروپی و مقدار گرمای تولید شده بر اساس میزان استفاده سیستم از انرژی به یکدیگر مرتبط هستند. در واقع، میزان تغییر آنتروپی یا اختلال اضافی ناشی از مقدار معین گرما q به دما بستگی دارد. اگر در حال حاضر خیلی گرم است، کمی گرمای اضافی بی نظمی بیشتری ایجاد نمی کند، اما اگر دما بسیار پایین باشد، همان مقدار گرما باعث افزایش چشمگیر بی نظمی می شود. بنابراین، می توانیم آن را به صورت زیر بنویسیم: (جایی که ds در آنتروپی تغییر می کند، dq در گرما تغییر می کند و T دما است.
ds=dq/T
تفاوت بین آنتالپی و آنتروپی چیست؟
آنتالپی و آنتروپی دو اصطلاح مرتبط در ترمودینامیک هستند. تفاوت اصلی بین آنتالپی و آنتروپی در این است که آنتالپی انتقال حرارت در یک فشار ثابت انجام می شود در حالی که آنتروپی تصوری از تصادفی بودن یک سیستم می دهد.علاوه بر این، آنتالپی به قانون اول ترمودینامیک مربوط می شود در حالی که آنتروپی به قانون دوم ترمودینامیک مربوط می شود. تفاوت مهم دیگر بین آنتالپی و آنتروپی این است که می توانیم از آنتالپی برای اندازه گیری تغییر انرژی سیستم بعد از واکنش استفاده کنیم در حالی که می توانیم از آنتروپی برای اندازه گیری درجه بی نظمی سیستم بعد از واکنش استفاده کنیم.
خلاصه - آنتالپی در مقابل آنتروپی
آنتالپی و آنتروپی اصطلاحات ترمودینامیکی هستند که اغلب در واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌کنیم. تفاوت اصلی بین آنتالپی و آنتروپی در این است که آنتالپی انتقال حرارت در یک فشار ثابت انجام می شود در حالی که آنتروپی تصوری از تصادفی بودن یک سیستم می دهد.
