Bagaimana entropi dan entalpi diukur? Entalpi - apa itu dengan kata-kata sederhana

Energi dalam (U) suatu zat terdiri dari energi kinetik dan energi potensial dari semua partikel zat, kecuali energi kinetik dan potensial zat secara keseluruhan. Energi internal tergantung pada sifat zat, massa, tekanan, suhu. Dalam reaksi kimia, perbedaan nilai energi internal zat sebelum dan sesudah reaksi menghasilkan efek termal dari reaksi kimia. Perbedaan dibuat antara efek termal dari reaksi kimia yang dilakukan pada volume konstan Q v (efek termal isokhorik) dan efek termal dari suatu reaksi pada tekanan konstan Q p (efek termal isobarik).

Efek termal pada tekanan konstan, diambil dengan tanda yang berlawanan, disebut perubahan entalpi reaksi (ΔH = -Q p).

Entalpi berhubungan dengan energi dalam H = U + pv, di mana p adalah tekanan dan v adalah volume.

Entropi (S) adalah ukuran ketidakteraturan dalam sistem. Entropi gas lebih besar daripada entropi zat cair dan zat padat. Entropi adalah logaritma dari probabilitas keberadaan sistem (Boltzmann 1896): S = R ln W, di mana R adalah konstanta gas universal, dan W adalah probabilitas keberadaan sistem (jumlah keadaan mikro yang dapat digunakan untuk mewujudkan keadaan makro yang diberikan). Entropi diukur dalam J/molּK dan unit entropi (1e.u. =1J/molּK).

Potensial Gibbs (G) atau potensial isobarik-isotermal. Fungsi keadaan sistem ini disebut gaya penggerak reaksi kimia. Potensi Gibbs berhubungan dengan entalpi dan entropi dengan hubungan:

G = H – T S, di mana T adalah suhu dalam K.

6.4 Hukum termokimia. perhitungan termokimia.

hukum Hess(Jerman Ivanovich Hess 1840): efek termal dari reaksi kimia tidak tergantung pada jalur di mana proses berlangsung, tetapi tergantung pada keadaan awal dan akhir sistem.

Hukum Lavoisier-Laplace: efek termal dari reaksi maju sama dengan efek termal dari reaksi balik dengan tanda yang berlawanan.

Hukum Hess dan konsekuensinya digunakan untuk menghitung perubahan entalpi, entropi, potensial Gibbs selama reaksi kimia:

H = H 0 298 (lanjutan) - H 0 298 (asli)



S = S 0 298 (lanjutan) - S 0 298 (asli)

G = G 0 298 (lanjutan) - G 0 298 (asli)

Rumusan konsekuensi hukum Hess untuk menghitung perubahan entalpi reaksi: perubahan entalpi reaksi sama dengan jumlah entalpi pembentukan produk reaksi dikurangi jumlah entalpi pembentukan zat awal, dengan mempertimbangkan stoikiometri.

H 0 298 - entalpi pembentukan standar (jumlah panas yang dilepaskan atau diserap selama pembentukan 1 mol zat dari zat sederhana dalam kondisi standar). Kondisi standar: tekanan 101,3 kPa dan suhu 25 0 C.

Prinsip Berthelot-Thomsen: semua reaksi kimia spontan terjadi dengan penurunan entalpi. Prinsip ini bekerja pada suhu rendah. Pada suhu tinggi, reaksi dapat berlangsung dengan kenaikan entalpi.

Siapa yang tahu apa itu entropi dan entalpi. dan dapatkan jawaban terbaik

Jawaban dari Vika[aktif]
Entalpi dan entropi
Perubahan energi bebas (ΔG) dari reaksi kimia tergantung pada sejumlah faktor, termasuk suhu dan konsentrasi reaktan.
A. Panas Reaksi dan Kalorimetri
Semua reaksi kimia disertai dengan pelepasan atau penyerapan panas. Reaksi jenis pertama disebut eksoterm, reaksi jenis kedua disebut endoterm. Ukuran panas reaksi adalah perubahan entalpi H, yang sesuai dengan perpindahan panas pada tekanan konstan. Dalam kasus reaksi eksoterm, sistem kehilangan panas dan H bernilai negatif. Dalam kasus reaksi endoterm, sistem menyerap panas dan adalah nilai positif.
Untuk banyak reaksi kimia, G dan memiliki nilai yang sama. Keadaan ini memungkinkan Anda untuk menentukan nilai energi produk makanan. Pada organisme hidup, makanan biasanya dioksidasi oleh oksigen menjadi CO2 dan H2O. Kerja kimia maksimum yang dapat dilakukan nutrisi dalam tubuh, yaitu, G dari reaksi oksidasi komponen makanan, ditentukan dengan membakar sampel zat yang sesuai yang diambil dalam kalorimeter dalam atmosfer oksigen. Panas yang dilepaskan menaikkan suhu air dalam kalorimeter. Panas reaksi (entalpi pembakaran) dihitung dari perbedaan suhu.
B. Entalpi dan entropi
< 0) несмотря на то, что являются эндотермическими (ΔΗ >
Semakin tinggi entropi sistem, semakin besar derajat ketidakteraturan (disorder) sistem tersebut. Jadi, jika proses berjalan ke arah peningkatan ketidakteraturan sistem (dan pengalaman sehari-hari menunjukkan bahwa ini adalah proses yang paling mungkin), S adalah nilai positif. Untuk meningkatkan derajat keteraturan dalam sistem (ΔS >
G = H - T S
Mari kita jelaskan ketergantungan ketiga besaran ini pada dua contoh.
Ledakan campuran eksplosif (1) adalah interaksi dua gas - oksigen dan hidrogen - dengan pembentukan air. Seperti banyak reaksi redoks. itu adalah proses yang sangat eksotermik (yaitu H<< 0). В то же время в результате реакции возрастает степень упорядоченности системы. Газ с его хаотически мигрирующими молекулами перешел в более упорядоченное состояние -- жидкую фазу, при этом число молекул в системе уменьшилось на 1/3. В результате увеличения степени упорядоченности (ΔS < 0) член уравнения -T · ΔS - величина положительная, однако это с избытком компенсируется ростом энтальпии: в итоге происходит высоко экзергоническая реакция (ΔG <<0).
Ketika natrium klorida (2) dilarutkan dalam air, adalah nilai positif, suhu di bejana dengan larutan, yaitu, dalam volume larutan, berkurang. Namun demikian, proses berlangsung secara spontan, karena tingkat keteraturan dalam sistem menurun. Pada keadaan awal, ion Na+ dan Cl- menempati posisi tetap dalam kisi kristal. Dalam larutan, mereka bergerak secara independen satu sama lain dalam arah yang sewenang-wenang. Orde turun (ΔS > 0) berarti suku -T · S bertanda minus. Ini mengkompensasi dan, secara umum, G adalah nilai negatif. Proses seperti itu biasanya disebut entropi.

Jawaban dari 2 jawaban[guru]

Hai! Berikut adalah pilihan topik dengan jawaban atas pertanyaan Anda: Siapa yang Tahu apa itu entropi dan entalpi.

Jawaban dari =CaT=[guru]
Entropi (dari bahasa Yunani - rotasi, transformasi) adalah konsep yang pertama kali diperkenalkan dalam termodinamika untuk menentukan ukuran disipasi energi yang tidak dapat diubah. Istilah ini banyak digunakan di bidang pengetahuan lain: dalam fisika statistik sebagai ukuran probabilitas penerapan keadaan makroskopik apa pun; dalam teori informasi sebagai ukuran ketidakpastian dari setiap pengalaman (tes), yang mungkin memiliki hasil yang berbeda, dalam ilmu sejarah, untuk penjelasan fenomena sejarah alternatif (invarian dan variabilitas proses sejarah).
href="">
Entalpi sistem (dari bahasa Yunani enthalpo I panas), fungsi bernilai tunggal H dari keadaan sistem termodinamika dengan parameter entropi independen S dan tekanan P, terkait dengan energi internal U oleh hubungan
H=U+PV
di mana V adalah volume sistem.


Jawaban dari Yovetlana Pustotina[guru]
entropi adalah fungsi dari keadaan sistem termodinamika, perubahan di mana dalam proses kesetimbangan sama dengan rasio jumlah tubuh yang disuplai ke sistem atau dipindahkan darinya ke suhu termodinamika sistem, proses non-kesetimbangan dalam sistem yang terisolasi disertai dengan peningkatan entropi, mereka membawa sistem lebih dekat ke keadaan setimbang di mana entropi maksimum. ini adalah inti dari hukum kedua termodinamika, kedua hukum termodinamika direfleksikan oleh fisikawan Jerman Rudolf Clausius - energi dunia tetap konstan, entropi cenderung ke nilai maksimumnya. Entalpi adalah fungsi bernilai tunggal dari keadaan sistem termodinamika dengan parameter dan tekanan entropi independen, dikaitkan dengan energi internal, nilai ini disebut kandungan panas sistem. Pada tekanan konstan, perubahan entalpi sama dengan jumlah panas yang disuplai ke sistem; dalam keadaan kesetimbangan termodinamika, entalpi sistem minimal.


Jawaban dari Terminator-5[guru]
Betapa pintar dan sulitnya mereka semua menjawab! Kenapa ribet, bisa dibilang sederhana. Entalpi adalah keadaan seseorang selama aliran uang masuk dan keluar. Dan entropi adalah derajat ketidakmampuan untuk kembali ke keadaan ketika uang itu masih ada. Semakin sedikit uang yang tersisa sebelum hari gajian. , semakin tinggi, semakin besar entropi!


Jawaban dari Hanya Banyak[anak baru]
Entalpi dan entropi
Perubahan energi bebas (ΔG) dari reaksi kimia tergantung pada sejumlah faktor, termasuk suhu dan konsentrasi reaktan (lihat hal. 24). Bagian ini membahas dua parameter lagi yang terkait dengan perubahan struktural dan energi dalam molekul.
B. Entalpi dan entropi
Panas reaksi dan perubahan energi bebas G tidak selalu sebanding. Faktanya, reaksi spontan diketahui (ΔG< 0) несмотря на то, что являются эндотермическими (ΔΗ >0). Hal ini karena reaksi dipengaruhi oleh perubahan derajat orde dalam sistem. Perubahan entropi S berfungsi sebagai ukuran perubahan orde sistem.
Semakin tinggi entropi sistem, semakin besar derajat ketidakteraturan (disorder) sistem tersebut. Jadi, jika proses berjalan ke arah peningkatan ketidakteraturan sistem (dan pengalaman sehari-hari menunjukkan bahwa ini adalah proses yang paling mungkin), S adalah nilai positif. Untuk meningkatkan derajat keteraturan dalam sistem (ΔS > 0), diperlukan energi yang dikeluarkan. Kedua ketentuan ini mengikuti dari hukum dasar alam - hukum kedua termodinamika. Secara kuantitatif, ketergantungan antara perubahan entalpi, entropi dan energi bebas dijelaskan oleh persamaan Gibbs-Helmholtz:
G = H - T S


Jawaban dari 2 jawaban[guru]

Hai! Berikut adalah utas lain dengan pertanyaan serupa.

Saat bekerja dengan perhitungan, perhitungan, dan peramalan berbagai fenomena yang terkait dengan rekayasa panas, setiap orang dihadapkan pada konsep entalpi. Tetapi bagi orang-orang yang spesialisasinya tidak berhubungan dengan teknik tenaga termal atau yang hanya secara dangkal menemukan istilah-istilah seperti itu, kata "entalpi" akan menimbulkan ketakutan dan kengerian. Jadi, mari kita lihat apakah semuanya benar-benar menakutkan dan tidak bisa dipahami?

Jika kita mencoba mengatakannya secara sederhana, istilah entalpi mengacu pada energi yang tersedia untuk diubah menjadi panas pada tekanan konstan tertentu. Istilah entalpi dalam bahasa Yunani berarti "Saya panas". Artinya, rumus yang berisi jumlah dasar energi internal dan pekerjaan yang dilakukan disebut entalpi. Nilai ini dilambangkan dengan huruf i.

Jika kita menulis di atas dalam kuantitas fisik, mengubah dan menurunkan rumus, maka kita mendapatkan i = u + pv (di mana u adalah energi internal; p, u adalah tekanan dan volume spesifik dari fluida kerja dalam keadaan yang sama yang nilai energi internal diambil). Entalpi adalah fungsi aditif, yaitu entalpi seluruh sistem sama dengan jumlah semua bagian penyusunnya.

Istilah "entalpi" itu kompleks dan beragam.

Tetapi jika Anda mencoba memahaminya, maka semuanya akan berjalan sangat sederhana dan jelas.

  • Pertama, untuk memahami apa itu entalpi, ada baiknya mengetahui definisi umum, yang kami lakukan.
  • Kedua, ada baiknya menemukan mekanisme kemunculan unit fisik ini, untuk memahami dari mana asalnya.
  • Ketiga, Anda perlu menemukan koneksi dengan unit fisik lain yang saling berhubungan erat dengan mereka.
  • Dan terakhir, keempat, Anda perlu melihat contoh dan rumusnya.

Nah, nah, mekanisme kerjanya jelas. Anda hanya perlu membaca dan memahami dengan cermat. Kami telah berurusan dengan istilah "Enthalpy", kami juga telah memberikan rumusnya. Tetapi pertanyaan lain segera muncul: dari mana rumus ini berasal dan mengapa entropi dikaitkan, misalnya, dengan energi dan tekanan internal?

Esensi dan artinya

Untuk mencoba mencari tahu arti fisik dari konsep "entalpi", Anda perlu mengetahui hukum pertama termodinamika:

energi tidak menghilang ke mana-mana dan tidak muncul dari ketiadaan, tetapi hanya berpindah dari satu bentuk ke bentuk lain dalam jumlah yang sama. Contohnya adalah transisi panas (energi panas) menjadi energi mekanik, dan sebaliknya.

Kita perlu mengubah persamaan hukum pertama termodinamika menjadi bentuk dq = du + pdv = du + pdv + vdp - vdp = d(u + pv) - vdp. Dari sini kita melihat ekspresi (u + pv). Ekspresi inilah yang disebut entalpi (rumus lengkap diberikan di atas).

Entalpi juga merupakan besaran keadaan, karena komponen u (tegangan) dan p (tekanan), v (volume spesifik) memiliki nilai tertentu untuk setiap besaran. Mengetahui hal ini, hukum pertama termodinamika dapat ditulis ulang dalam bentuk: dq = di - vdp.

Dalam termodinamika teknis, nilai entalpi digunakan, yang dihitung dari nol yang diterima secara konvensional. Sangat sulit untuk menentukan semua nilai absolut dari jumlah ini, karena untuk ini semua komponen energi internal suatu zat harus diperhitungkan ketika keadaannya berubah dari O ke K.

Rumus dan nilai entalpi diberikan pada tahun 1909 oleh ilmuwan G. Kamerling-Onnes.

Dalam ekspresi i - entalpi spesifik, untuk seluruh massa tubuh, entalpi total dilambangkan dengan huruf I, menurut sistem satuan dunia, entalpi diukur dalam Joule per kilogram dan dihitung sebagai:

Fungsi

Entalpi ("E") adalah salah satu fungsi tambahan, berkat perhitungan termodinamika yang dapat sangat disederhanakan. Misalnya, sejumlah besar proses pasokan panas dalam rekayasa tenaga termal (di ketel uap atau ruang bakar turbin gas dan mesin jet, serta di penukar panas) dilakukan pada tekanan konstan. Untuk alasan ini, nilai entalpi biasanya diberikan dalam tabel sifat termodinamika.

Kondisi konservasi entalpi mendasari, khususnya, teori Joule-Thomson. Atau efek yang telah menemukan aplikasi praktis penting dalam pencairan gas. Jadi, entalpi adalah energi total dari sistem yang diperluas, yang merupakan jumlah energi internal dan energi eksternal - energi potensial tekanan. Seperti parameter keadaan apa pun, entalpi dapat ditentukan oleh pasangan parameter keadaan bebas apa pun.

Juga, berdasarkan rumus di atas, kita dapat mengatakan: "E" reaksi kimia sama dengan jumlah entalpi pembakaran zat awal dikurangi jumlah entalpi pembakaran produk reaksi.
Dalam kasus umum, perubahan energi sistem termodinamika bukanlah kondisi yang diperlukan untuk perubahan entropi sistem ini.

Jadi, di sini kita telah menganalisis konsep "entalpi". Perlu dicatat bahwa "E" terkait erat dengan entropi, yang juga dapat Anda baca nanti.

Entropi

Entropi (dari bahasa Yunani ?nfsprYab - rotasi, transformasi) adalah konsep yang pertama kali diperkenalkan dalam termodinamika untuk menentukan ukuran disipasi energi yang tidak dapat diubah. Istilah ini banyak digunakan di bidang pengetahuan lain: dalam fisika statistik sebagai ukuran probabilitas penerapan keadaan makroskopik apa pun; dalam teori informasi sebagai ukuran ketidakpastian dari setiap pengalaman (tes), yang mungkin memiliki hasil yang berbeda, dalam ilmu sejarah, untuk penjelasan fenomena sejarah alternatif (invarian dan variabilitas proses sejarah).

Entropi adalah fungsi dari keadaan sistem, sama dalam proses kesetimbangan dengan jumlah panas yang dikomunikasikan ke sistem atau dikeluarkan dari sistem.

Entropi adalah hubungan antara keadaan makro dan mikro, satu-satunya fungsi dalam fisika yang menunjukkan arah proses. Fungsi keadaan sistem yang tidak bergantung pada transisi dari satu keadaan ke keadaan lain, tetapi hanya bergantung pada posisi awal dan akhir sistem.

Entalpi

Entalpi, juga fungsi panas dan kandungan panas, adalah potensial termodinamika yang mencirikan keadaan sistem dalam kesetimbangan termodinamika ketika tekanan, entropi, dan jumlah partikel dipilih sebagai variabel bebas. Jika sistem termomekanis dianggap terdiri dari benda makro (gas) dan piston dengan berat P = p S, yang menyeimbangkan tekanan gas p di dalam bejana, maka sistem seperti itu disebut diperluas. Entalpi atau energi sistem ekspansi E sama dengan jumlah energi dalam gas U dan energi potensial piston dengan beban Epot = pSx = pV

H \u003d E \u003d U + pV Jadi, entalpi dalam keadaan ini adalah jumlah energi internal tubuh dan pekerjaan yang harus dikeluarkan untuk memasukkan tubuh volume V ke lingkungan yang memiliki tekanan p dan berada dalam keseimbangan dengan tubuh. Entalpi sistem H - mirip dengan energi internal dan potensial termodinamika lainnya - memiliki nilai yang terdefinisi dengan baik untuk setiap keadaan, yaitu, ini adalah fungsi keadaan. Oleh karena itu, dalam proses perubahan keadaan, DH = H2 ? H1Perubahan entalpi tidak bergantung pada lintasan proses, hanya ditentukan oleh keadaan awal dan akhir sistem. Jika sistem entah bagaimana kembali ke keadaan semula (proses melingkar).

Entalpi adalah sifat materi yang menunjukkan jumlah energi yang dapat diubah menjadi panas.

Entalpi adalah sifat termodinamika suatu zat yang menunjukkan tingkat energi disimpan dalam struktur molekulnya. Ini berarti bahwa meskipun materi dapat memiliki energi berdasarkan , tidak semuanya dapat diubah menjadi panas. Bagian dari energi internal selalu tetap dalam materi dan mempertahankan struktur molekulnya. Bagian dari zat tidak dapat diakses ketika suhunya mendekati suhu lingkungan. Karena itu, entalpi adalah jumlah energi yang tersedia untuk diubah menjadi panas pada suhu dan tekanan tertentu. Satuan entalpi- Unit termal Inggris atau joule untuk energi dan Btu/lbm atau J/kg untuk energi spesifik.

Besaran entalpi

Kuantitas entalpi materi berdasarkan suhu yang diberikan. Suhu yang diberikan adalah nilai yang dipilih oleh para ilmuwan dan insinyur sebagai dasar perhitungan. Ini adalah suhu di mana entalpi suatu zat adalah nol J. Dengan kata lain, zat tersebut tidak memiliki energi yang tersedia yang dapat diubah menjadi panas. Suhu ini berbeda untuk zat yang berbeda. Misalnya, suhu air ini adalah titik tripel (0 °C), nitrogen adalah -150 °C, dan zat pendingin berdasarkan metana dan etana adalah -40 °C.

Jika suhu suatu zat di atas suhu tertentu, atau berubah wujud menjadi gas pada suhu tertentu, entalpi dinyatakan sebagai bilangan positif. Sebaliknya, pada suhu di bawah entalpi tertentu suatu zat dinyatakan sebagai bilangan negatif. Entalpi digunakan dalam perhitungan untuk menentukan perbedaan tingkat energi antara dua keadaan. Ini diperlukan untuk menyiapkan peralatan dan menentukan efek menguntungkan dari proses tersebut.

entalpi sering didefinisikan sebagai energi total materi, karena itu sama dengan jumlah energi internalnya (u) dalam keadaan tertentu, bersama dengan kemampuannya untuk melakukan pekerjaan (pv). Namun pada kenyataannya, entalpi tidak menunjukkan energi total suatu zat pada suhu tertentu di atas nol mutlak (-273°C). Oleh karena itu, alih-alih mendefinisikan entalpi sebagai panas total suatu zat, lebih tepatnya didefinisikan sebagai jumlah total energi yang tersedia dari suatu zat yang dapat diubah menjadi panas.
H=U+pV