Energia vs entalpia
Energia ja entalpia ovat kaksi termodynamiikan aihetta. Energian käsite on intuitiivinen käsite, ja se tarkoittaa kykyä tehdä työtä. Entalpian muutoksen käsite on energia, joka saadaan tai vapautuu tilansiirron aikana. Molemmat käsitteet ovat erittäin tärkeitä sellaisilla aloilla kuin termodynamiikka, kemia, tilastollinen fysiikka, kvanttimekaniikka ja monet muut. Molemmat käsitteet ovat taustakäsitteitä monille muille, joten niiden erittäin hyvä ymmärrys vaaditaan menestyäkseen millä tahansa alalla, jolla on paljon käyttöä. Tässä artikkelissa aiomme keskustella entalpiasta ja energiasta, niiden määritelmistä, entalpian ja energian yhtäläisyyksistä, näiden kahden sovelluksista ja lopuksi energian ja entalpian erosta.
Energia
Energia on epäintuitiivinen käsite. Termi "energia" on johdettu kreikan sanasta "energeia", joka tarkoittaa toimintaa tai toimintaa. Tässä mielessä energia on toiminnan takana oleva mekanismi. Energia ei ole suoraan havaittavissa oleva määrä. Mutta se voidaan laskea mittaamalla ulkoisia ominaisuuksia. Energiaa löytyy monessa muodossa. Kineettinen energia, lämpöenergia ja potentiaalienergia ovat muutamia mainitaksemme. Energian ajateltiin olevan säilynyt ominaisuus universumissa, kunnes erityinen suhteellisuusteoria kehitettiin. Suhteellisuusteoria yhdessä kvanttimekaniikan kanssa osoitti, että energia ja massa ovat keskenään vaihdettavissa. Tämä synnyttää maailmankaikkeuden energia-massasäilyttämisen. Kuitenkin, kun ydinfuusiota tai ydinfissiota ei ole, voidaan katsoa, että järjestelmän energia on säilynyt. Kineettinen energia on energiaa, joka aiheuttaa esineen liikkeet. Potentiaalienergia syntyy paikasta, johon esine on sijoitettu, ja lämpöenergia syntyy lämpötilasta. Uskotaan, että tässä universumissa on muitakin energioita, joita ei ole vielä löydetty. Tämäntyyppinen energia luokitellaan pimeäksi energiaksi, ja sen uskotaan olevan suuri osa maailmankaikkeuden kokonaisenergiasta.
Entalpia
Entalpia on erittäin tärkeä käsite, jota käsitellään termodynamiikassa. Järjestelmällä on erilaisia ominaisuuksia. Näitä ominaisuuksia ovat lämpötila, paine, tilavuus, massa, tiheys jne. Järjestelmän tila kuvataan kunkin ominaisuuden tilalla tai arvolla. Entalpian muutos tai yleisemmin entalpia on järjestelmän sisäisen energian muutos, kun järjestelmä siirtyy tilasta toiseen. Entalpiaero mitataan jouleina. Molaarinen entalpiaero mitataan jouleina per mooli. Molempia termejä käytetään laaj alti termodynamiikassa. Jos järjestelmän entalpian muutos on positiivinen, prosessi on endoterminen. Jos entalpian muutos on negatiivinen, prosessi on eksoterminen.
Mitä eroa on energialla ja entalpialla?
• Energia mitataan vain jouleina, mutta entalpia mitataan sekä jouleina että jouleina moolia kohti.
• Entalpia on myös energiamuoto. Energia on aineen tila, mutta entalpia on aina energian muutos kahden tilan välillä.
• Energia voi olla vain positiivista, mutta entalpian muutos voi olla sekä positiivista että negatiivista.
