Διαφορά μεταξύ ενθαλπίας και εσωτερικής ενέργειας;

Η ενθαλπία (Η) και η εσωτερική ενέργεια (U) είναι και οι δύο σημαντικές θερμοδυναμικές ιδιότητες που μετρούν την ενέργεια ενός συστήματος. Ωστόσο, υπάρχει μια βασική διαφορά μεταξύ των δύο:η ενθαλπία λαμβάνει επίσης υπόψη την ενέργεια που σχετίζεται με τον όγκο του συστήματος, ενώ η εσωτερική ενέργεια δεν το κάνει.

Εσωτερική ενέργεια ορίζεται ως το άθροισμα των κινητικών και δυνητικών ενεργειών όλων των σωματιδίων σε ένα σύστημα. Πρόκειται για μια κατάσταση κατάστασης, πράγμα που σημαίνει ότι εξαρτάται μόνο από την τρέχουσα κατάσταση του συστήματος και όχι από το πώς το σύστημα έφτασε σε αυτό το κράτος.

Ενθαλπία ορίζεται ως το άθροισμα της εσωτερικής ενέργειας ενός συστήματος και του προϊόντος της πίεσης και του όγκου του συστήματος. Είναι επίσης μια κατάσταση κατάστασης, αλλά είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η ενθαλπία εξαρτάται όχι μόνο από την τρέχουσα κατάσταση του συστήματος αλλά και από το μονοπάτι που πήρε το σύστημα για να φτάσει σε αυτό το κράτος.

Αυτή η διαφορά μπορεί να απεικονιστεί λαμβάνοντας υπόψη το ακόλουθο παράδειγμα. Ας υποθέσουμε ότι έχετε ένα αέριο που αρχικά βρίσκεται σε υψηλή πίεση και χαμηλό όγκο. Εάν επεκτείνετε αργά το αέριο, κάνοντας εργασία στο περιβάλλον της διαδικασίας, η εσωτερική ενέργεια του αερίου θα μειωθεί επειδή τα σωματίδια στο αέριο θα έχουν λιγότερη κινητική ενέργεια. Ωστόσο, η ενθαλπία του αερίου θα παραμείνει η ίδια, επειδή η μείωση της εσωτερικής ενέργειας θα αντισταθμιστεί ακριβώς από την αύξηση του προϊόντος της πίεσης και του όγκου.

Γενικά, η ενθαλπία είναι μια πιο χρήσιμη ιδιότητα από την εσωτερική ενέργεια για την περιγραφή των ενεργειακών αλλαγών που συμβαίνουν σε χημικές αντιδράσεις. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι χημικές αντιδράσεις συχνά περιλαμβάνουν αλλαγές στον όγκο και η ενθαλπία λαμβάνει υπόψη αυτές τις αλλαγές.

Εδώ είναι ένας πίνακας που συνοψίζει τις βασικές διαφορές μεταξύ ενθαλπίας και εσωτερικής ενέργειας:

| Ιδιοκτησία | Ορισμός | Μονάδες | Εξαρτάται από |

| --- | --- | --- | --- |

| Εσωτερική ενέργεια | Άθροισμα των κινητικών και δυνητικών ενεργειών όλων των σωματιδίων σε ένα σύστημα | Joules (J) | Μόνο η τρέχουσα κατάσταση του συστήματος

| Ενθαλπία | Άθροισμα της εσωτερικής ενέργειας ενός συστήματος και του προϊόντος της πίεσης και του όγκου του συστήματος | Joules (J) | Η τρέχουσα κατάσταση του συστήματος και η διαδρομή που πήρε το σύστημα για να φτάσει σε αυτή την κατάσταση |