Nyckelskillnaden mellan entalpi och entropi är att entalpi är värmeöverföringen som sker i ett konstant tryck medan entropi ger en uppfattning om slumpmässigheten i ett system.
För studieändamål i kemi delar vi universum i två som system och omgivning. När som helst är den del vi ska studera systemet, och resten är kring. Entalpi och entropi är två termer som beskriver de reaktioner som sker i ett system och omgivningen. Både entalpi och entropi är termodynamiska tillståndsfunktioner.
Vad är entalpi?
När en reaktion äger rum kan den absorbera eller utveckla värme, och om vi utför reaktionen vid konstant tryck, kallar vi det reaktionens entalpi. Däremot kan vi inte mäta entalpi av molekyler. Därför måste vi mäta förändringen i entalpi under en reaktion. Vi kan erhålla entalpiförändringen (∆H) för en reaktion vid en given temperatur och tryck genom att subtrahera entalpin för reaktanter från entalpin för produkter. Om detta värde är negativt är reaktionen exoterm. Om värdet är positivt är reaktionen endoterm.
Figur 01: Förhållandet mellan entalpiförändring och fasförändring
Förändringen i entalpi mellan valfritt par av reaktanter och produkter är oberoende av vägen mellan dem. Dessutom beror entalpiförändring på reaktanternas fas. Till exempel, när syre och vätgas reagerar för att producera vattenånga är entalpiförändringen -483,7 kJ. Men när samma reaktanter reagerar för att producera flytande vatten är entalpiförändringen -571.5 kJ.
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (g); ∆H=-483,7 kJ
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (l); ∆H=-571,7 kJ
Vad är entropi?
Vissa saker händer spontant, andra inte. Till exempel kommer värme att flöda från en varm kropp till en svalare, men vi kan inte observera motsatsen även om det inte bryter mot regeln om energibevarande. När en förändring inträffar förblir den totala energin konstant men fördelas på olika sätt. Vi kan bestämma förändringens riktning genom fördelningen av energi. En förändring är spontan om den leder till större slumpmässighet och kaos i universum som helhet. Vi kan mäta graden av kaos, slumpmässighet eller spridning av energi genom en tillståndsfunktion; vi namnger det som entropin.
Figur 02: Ett diagram som visar förändringen i entropi med värmeöverföring
Termodynamikens andra lag är relaterad till entropi, och den säger, "universums entropi ökar i en spontan process." Entropi och mängden värme som genereras relaterar varandra med i vilken utsträckning systemet använde energi. Faktum är att mängden entropiförändring eller extra störning som orsakas av en given mängd värme q beror på temperaturen. Om det redan är väldigt varmt skapar lite extra värme inte mycket mer oordning, men om temperaturen är väldigt låg kommer samma mängd värme att orsaka en dramatisk ökning av oordning. Därför kan vi skriva det så här: (där ds ändras i entropi, dq ändras i värme och T är temperatur.
ds=dq/T
Vad är skillnaden mellan entalpi och entropi?
Entalpi och entropi är två relaterade termer inom termodynamik. Den viktigaste skillnaden mellan entalpi och entropi är att entalpi är att värmeöverföringen sker i ett konstant tryck medan entropi ger en uppfattning om slumpmässigheten i ett system. Dessutom relaterar entalpi till termodynamikens första lag medan entropi relaterar till termodynamikens andra lag. En annan viktig skillnad mellan entalpi och entropi är att vi kan använda entalpi för att mäta förändringen i energi i systemet efter reaktion medan vi kan använda entropi för att mäta graden av oordning i systemet efter reaktionen.
Sammanfattning – Entalpi vs Entropi
Entalpi och entropi är termodynamiska termer som vi ofta använder vid kemiska reaktioner. Den viktigaste skillnaden mellan entalpi och entropi är att entalpi är att värmeöverföringen sker i ett konstant tryck medan entropi ger en uppfattning om slumpmässigheten i ett system.
