Avainero – lämpökemia vs. termodynamiikka
Termodynamiikka on fysiikan tieteenala, joka käsittelee lämmön ja muiden energiamuotojen, kuten mekaanisen, sähköisen tai kemiallisen energian, välisiä suhteita. Termokemia on termodynamiikan haara. Termokemia on myös kemian haara, joka kuvaa lämpöenergiaa suhteessa kemiallisiin reaktioihin. Keskeinen ero termokemian ja termodynamiikan välillä on se, että termokemia on kvantitatiivinen tutkimus lämmön ja kemiallisten reaktioiden välisestä suhteesta, kun taas termodynamiikka tutkii lämmön ja kemiallisten reaktioiden väliseen suhteeseen liittyviä lakeja.
Mitä on lämpökemia?
Termokemia on kemiallisiin reaktioihin liittyvän lämpöenergian tutkimusta ja mittaamista. Kemialliset reaktiot liittyvät lämpöenergian vapauttamiseen ja imemiseen. Tämä johtuu kemiallisen sidoksen katkeamisesta ja muodostumista, jotka tapahtuvat reaktioissa. Kemiallisen sidoksen hajottamiseksi energian tulee imeytyä ulkopuolelta. Kun kemiallinen sidos muodostuu, energiaa vapautuu ympäristöön. Näiden lämmönsiirtomekanismien mukaan on olemassa kahdenlaisia kemiallisia reaktioita;
- Eksoterminen reaktio – lämpöenergiaa vapautuu
- Endoterminen reaktio – lämpöenergia imeytyy.
Kuva 01: Kaavio, joka näyttää eksotermisen reaktion
Lämpökemiassa termiä "entalpia" käytetään usein. Se on termodynaaminen suure, joka vastaa järjestelmän kokonaislämpöpitoisuutta. Entalpia (∆H) on yhtä suuri kuin järjestelmän sisäenergia plus paineen (P) ja tilavuuden (V) tulo.
∆H=U + PV
Käyttämällä eri kemiallisten lajien entalpioita voidaan määrittää reaktiolämpö ja monet muut parametrit. Reaktiolämpö on entalpian muutos. Tämä saadaan tuotteiden entalpian ja lähtöaineiden entalpian välisestä erosta.
∆H=∆H (tuotteet) – ∆H (reagenssit)
Mitä on termodynamiikka?
Termodynamiikka on fysiikan tieteenala, joka käsittelee lämmön ja muiden energiamuotojen, kuten mekaanisen, sähköisen tai kemiallisen energian, välisiä suhteita. Se selittää kaikkien energiamuotojen välisen suhteen. Termodynamiikan pääajatuksena on lämmön yhdistäminen järjestelmän tai järjestelmän tekemiin töihin. Termodynamiikassa on useita tärkeitä termejä.
Kuva 02: Termodynaaminen järjestelmä
Entalpia – termodynaamisen järjestelmän kokonaisenergiasisältö.
Entropia – termodynaaminen ilmaus, joka selittää termodynaamisen järjestelmän kyvyttömyyden muuntaa lämpöenergiaansa mekaaniseksi energiaksi
Termodynaaminen tila – järjestelmän tila tietyssä lämpötilassa
Termodynaaminen tasapaino – termodynaamisen järjestelmän tila, joka on tasapainossa yhden tai useamman muun termodynaamisen järjestelmän kanssa
Työ – energiamäärä, joka siirtyy ympäristöön termodynaamisesta järjestelmästä.
Sisäinen energia – termodynaamisen järjestelmän kokonaisenergia, joka aiheutuu molekyylien tai atomien liikkeestä kyseisessä järjestelmässä.
Termodynamiikka sisältää joukon lakeja.
- Termodynamiikan nollasääntö – Kun kaksi termodynaamista järjestelmää on lämpötasapainossa kolmannen termodynaamisen järjestelmän kanssa, kaikki kolme järjestelmää ovat lämpötasapainossa keskenään.
- Termodynamiikan ensimmäinen laki – Järjestelmän sisäinen energia on ero energian, jonka se absorboi ympäristöstä, ja järjestelmän ympäristöön tekemän työn välillä.
- Termodynamiikan toinen laki – lämpö ei voi virrata spontaanisti kylmemmästä paikasta lämpimämpään paikkaan.
- Termodynamiikan kolmas laki – Kun järjestelmä lähestyy absoluuttista nollaa, kaikki prosessit pysähtyvät ja järjestelmän entropia pienenee.
Mikä on termokemian ja termodynamiikan välinen suhde?
Termokemia on termodynamiikan haara
Mitä eroa on termokemialla ja termodynamiikalla?
Termokemia vs termodynamiikka |
|
| Termokemia on kemiallisiin reaktioihin liittyvän lämpöenergian tutkimusta ja mittaamista. | Termodynamiikka on fysiikan tieteenala, joka käsittelee lämmön ja muiden energiamuotojen välisiä suhteita. |
| Teoria | |
| Termokemia kuvaa lämpöenergian ja kemiallisten reaktioiden välistä suhdetta. | Termodynamiikka kuvaa kaikkien energiamuotojen suhdetta lämpöenergiaan. |
Yhteenveto – lämpökemia vs termodynamiikka
Termokemia on termodynamiikan haara. Keskeinen ero termokemian ja termodynamiikan välillä on se, että termokemia on kvantitatiivinen tutkimus lämmön ja kemiallisten reaktioiden välisestä suhteesta, kun taas termodynamiikka tutkii lämmön ja kemiallisten reaktioiden väliseen suhteeseen liittyviä lakeja.
Lataa PDF-versio Thermochemistry vs Thermodynamics
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä Ero lämpökemian ja termodynamiikan välillä
