Asosiy farq – bepul energiya va entalpiya
Erkin energiya va entalpiya - bu termodinamik tizimda sodir bo'ladigan issiqlik energiyasi va kimyoviy reaktsiyalar o'rtasidagi munosabatni tushuntirish uchun ishlatiladigan ikkita termodinamik atama. Erkin energiya yoki termodinamik erkin energiya - bu termodinamik tizim bajara oladigan ish hajmi. Boshqacha qilib aytganda, erkin energiya - bu termodinamik tizimda termodinamik ishlarni bajarish uchun mavjud bo'lgan energiya miqdori. Boshqa tomondan, entalpiya termodinamik tizimdagi umumiy energiya tarkibini ifodalovchi termodinamik miqdordir. Erkin energiya va entalpiya o'rtasidagi asosiy farq shundaki, erkin energiya termodinamik ishni bajarish uchun mavjud bo'lgan umumiy energiyani beradi, entalpiya esa issiqlikka aylantirilishi mumkin bo'lgan termodinamik tizimning umumiy energiyasini beradi.
Erkin energiya nima?
Erkin energiya - bu termodinamik tizimning termodinamik ishni bajarishi uchun mavjud energiya miqdori. Erkin energiya energiya o'lchamlariga ega. Termodinamik tizimning erkin energiyasining qiymati tizimning hozirgi holati bilan belgilanadi; tarixi bilan emas. Termodinamikada tez-tez muhokama qilinadigan erkin energiyaning ikkita asosiy turi mavjud; Helmgolts erkin energiya va Gibbs bepul energiya.
Gelmgolts bepul energiya
Gelmgoltsning erkin energiyasi - bu doimiy harorat va hajmda termodinamik ishlarni bajarish uchun yopiq, termodinamik tizimda mavjud bo'lgan energiya. Demak, Helmgolts energiyasining manfiy qiymati termodinamik tizim hajmini doimiy ushlab turish orqali bajara oladigan maksimal ishni ko'rsatadi. Hajmni doimiy ushlab turish uchun umumiy termodinamik ishning bir qismi chegaraviy ish sifatida bajariladi (tizimning chegarasini shunday ushlab turish uchun). Helmgolts energiyasining tenglamasi quyida keltirilgan.
A=U – TS
Bu erda A - Gelmgoltsning erkin energiyasi, U - ichki energiya, T - harorat, bu doimiy va S - tizimning entropiyasi. Entropiya - bu tizimning issiqlik energiyasining mexanik ishga aylantirish uchun mavjud emasligini ifodalovchi termodinamik miqdor.
01-rasm: Hermann von Helmholtz Helmgolts erkin energiya kontseptsiyasini birinchi bo'lib taklif qilgan
Gibbs bepul energiya:
Gibbs doimiy harorat va bosimda termodinamik ishlarni bajarish uchun yopiq, termodinamik tizimda mavjud bo'lgan energiyani bo'shatadi. Tizimning hajmi har xil bo'lishi mumkin. Erkin energiya G bilan belgilanadi. Gibbsning erkin energiyasi tenglamasi quyida berilgan.
G=H – TS
Yuqoridagi tenglamada G - Gibbsning erkin energiyasi, H - tizimning entalpiyasi, Y - doimiy bo'lgan harorat va S - tizimning entropiyasi.
Entalpiya nima?
Tizimning entalpiyasi tizimdagi umumiy issiqlik tarkibiga ekvivalent termodinamik miqdordir. Bu tizimning ichki energiyasiga va bosim va hajm mahsulotiga teng. Shuning uchun u tizimning termodinamik xususiyatidir. Entalpiya tenglamasi quyida berilgan.
H=U + PV
Shunga ko'ra, H - sistemaning entalpiyasi, U - tizimning ichki energiyasi, P - bosim va V - hajm. Tizimning entalpiyasi bu tizimning issiqlikni chiqarish (mexanik bo'lmagan ishlarni bajarish) qobiliyatining ko'rsatkichidir. Entalpiya H. belgisi bilan belgilanadi.
Tizimning entalpiyasini aniqlash kimyoviy reaksiyaning ekzotermik yoki endotermik ekanligini aniqlash imkonini beradi. Tizim entalpiyasining oʻzgarishi reaksiyalar issiqligini aniqlash, shuningdek, kimyoviy reaksiya oʻz-oʻzidan yoki oʻz-oʻzidan boʻlmasligini bashorat qilish uchun ishlatilishi mumkin.
Erkin energiya va entalpiya oʻrtasida qanday bogʻliqlik bor?
Gibbsning erkin energiyasi va entalpiyasi quyidagi tenglama orqali bogʻlangan.
G=H – TS
Yuqoridagi tenglamada G - Gibbsning erkin energiyasi, H - tizimning entalpiyasi, Y - doimiy bo'lgan harorat va S - tizimning entropiyasi. G va H o‘lchov birliklari bir xil.
Erkin energiya va entalpiya oʻrtasidagi farq nima?
Bepul energiya va Entalpiya |
|
| Erkin energiya - bu termodinamik tizimning termodinamik ishni bajarishi uchun mavjud energiya miqdori. | Tizimning entalpiyasi - bu tizimning umumiy issiqlik tarkibiga ekvivalent termodinamik miqdor. |
| Kontseptsiya | |
| Erkin energiya termodinamik ishni bajarish uchun jami energiya beradi. | Entalpiya issiqlikka aylanadigan tizimning umumiy energiyasini beradi. |
| Konversiya | |
| Erkin energiya tizimning mexanik ishiga aylantirilishi mumkin boʻlgan energiyani beradi. | Entalpiya tizimning mexanik boʻlmagan ishiga aylantirilishi mumkin boʻlgan energiyani beradi. |
Xulosa – Bepul energiya va Entalpiya
Termodinamik tizimning erkin energiyasi va entalpiyasi tizimda mavjud energiyani ifodalaydi. Erkin energiya va entalpiya o'rtasidagi asosiy farq shundaki, erkin energiya termodinamik ishni bajarish uchun mavjud bo'lgan umumiy energiyani beradi, entalpiya esa issiqlikka aylantirilishi mumkin bo'lgan tizimning umumiy energiyasini beradi.
