Ключовата разлика между енталпията и топлината е, че енталпията е количеството топлина, прехвърлено по време на химическа реакция при постоянно налягане, докато топлината е форма на енергия.
За учебни цели по химия, ние разделяме Вселената на две: система и обкръжение. Системата е обект на нашето изследване, а останалото е заобикалящата я среда. Топлината и енталпията са два термина, описващи енергийния поток и свойствата на една система.
Какво е енталпия?
В термодинамиката общата енергия на системата е вътрешната енергия. Вътрешната енергия определя общата кинетична и потенциална енергия на молекулите в системата. Вътрешната енергия на системата може да бъде променена или чрез извършване на работа върху системата, или чрез нагряване. Промяната във вътрешната енергия обаче не е равна на енергията, която се пренася като топлина, когато системата е в състояние да променя своя обем.
Енталпията е термодинамично свойство и можем да го обозначим с H. Математическата връзка за този термин е следната:
H=U + PV
Тук H е енталпията и U е вътрешната енергия, P е налягането и V е обемът на системата. Това уравнение показва, че енергията, предоставена като топлина при постоянно налягане, е равна на промяната в енталпията. Терминът pV отчита енергията, необходима на системата за промяна на обема спрямо постоянното налягане. Следователно енталпията е основно топлината на реакция при постоянно налягане.
Фигура 01: Промени в енталпията за фазови промени на материята
Освен това, промяната на енталпията (∆H) за реакция при дадена температура и налягане се получава чрез изваждане на енталпията на реагентите от енталпията на продуктите. Ако тази стойност е отрицателна, тогава реакцията е екзотермична. Ако стойността е положителна, тогава се казва, че реакцията е ендотермична. Промяната в енталпията между всяка двойка реагенти и продукти не зависи от пътя между тях. Освен това промяната на енталпията зависи от фазата на реагентите. Например, когато кислородът и водородът реагират, за да произведат водна пара, промяната на енталпията е -483,7 kJ. Но когато същите реагенти реагират, за да произведат течна вода, промяната на енталпията е -571,5 kJ.
Какво е топлина?
Капацитетът на една система да върши работа е енергията на тази система. Ние можем да вършим работа върху системата или системата може да върши работа, което съответно води до увеличаване или намаляване на енергията на системата. Енергията на една система може да се промени не само чрез самата работа, но и по друг начин. Когато енергията на една система се промени в резултат на температурна разлика между системата и нейната среда, ние наричаме тази пренесена енергия като топлина (q); тоест енергията е била прехвърлена като топлина.
Преносът на топлина се осъществява от висока температура към ниска температура, което е според температурен градиент. Освен това този процес продължава, докато температурата между системата и околната среда достигне същото ниво. Има два вида процеси на пренос на топлина. Те са ендотермични процеси и екзотермични процеси. Ендотермичният процес е процес, при който енергията навлиза в системата от околната среда като топлина, докато екзотермичният процес е този, при който топлината се пренася от системата към околната среда като топлина.
Каква е разликата между енталпията и топлината?
Повечето пъти използваме термините енталпия и топлина взаимозаменяемо, но има малка разлика между енталпия и топлина. Ключовата разлика между енталпията и топлината е, че енталпията описва количеството топлина, прехвърлено по време на химическа реакция при постоянно налягане, докато топлината е форма на енергия. Освен това енталпията е функция на състоянието, докато топлината не е, тъй като топлината не е присъщо свойство на системата. Освен това не можем да измерим енталпията директно, така че трябва да я изчислим чрез уравнения; обаче можем да измерим топлината директно като температурна промяна.
Обобщение – Енталпия срещу топлина
Често използваме термините енталпия и топлина взаимозаменяемо, но има малка разлика енталпия и топлина е, че енталпията описва количеството топлина, прехвърлено по време на химическа реакция при постоянно налягане, докато топлината е форма на енергия.йени
