Энтальпия менен жылуулуктун ортосундагы негизги айырма - энтальпия туруктуу басымда химиялык реакция учурунда берилүүчү жылуулуктун көлөмү, ал эми жылуулук энергиянын бир түрү.
Химияны изилдөө максатында биз ааламды экиге бөлөбүз: система жана курчап турган чөйрө. Система биздин иликтөөбүздүн предмети болуп саналат, ал эми калгандары курчап турат. Жылуулук жана энтальпия - бул системанын энергия агымын жана касиеттерин сүрөттөгөн эки термин.
Энтальпия деген эмне?
Термодинамикада системанын толук энергиясы ички энергия болуп саналат. Ички энергия системадагы молекулалардын жалпы кинетикалык жана потенциалдык энергиясын көрсөтөт. Системанын ички энергиясын системада иштөө же аны жылытуу аркылуу өзгөртүүгө болот. Бирок ички энергиянын өзгөрүүсү система көлөмүн өзгөртүүгө жөндөмдүү болгондо жылуулук катары өтүүчү энергияга барабар эмес.
Энтальпия термодинамикалык касиет жана аны H менен белгилесек болот. Бул терминдин математикалык байланышы төмөнкүдөй:
H=U + PV
Бул жерде H – энтальпия жана U – ички энергия, P – басым жана V – системанын көлөмү. Бул теңдеме туруктуу басымда жылуулук катары берилген энергия энтальпиянын өзгөрүүсүнө барабар экенин көрсөтөт. pV термини туруктуу басымга каршы көлөмдү өзгөртүү үчүн система талап кылган энергияны билдирет. Демек, энтальпия - бул туруктуу басымдагы реакциянын жылуулугу.
01-сүрөт: Заттын фазалык өзгөрүүлөрү үчүн энтальпиянын өзгөрүүлөрү
Мындан тышкары, берилген температурадагы жана басымдагы реакция үчүн энтальпиянын өзгөрүүсү (∆H) продуктулардын энтальпиясынан реагенттердин энтальпиясын алып салуу менен алынат. Эгерде бул маани терс болсо, анда реакция экзотермикалык болот. Эгерде маани оң болсо, анда реакция эндотермикалык деп аталат. Реагенттер менен продуктылардын ар кандай жуптарынын ортосундагы энтальпиянын өзгөрүшү алардын ортосундагы жолго көз каранды эмес. Мындан тышкары, энтальпиянын өзгөрүшү реагенттердин фазасынан көз каранды. Мисалы, кычкылтек менен суутек газдары реакцияга кирип, суу буусу пайда болгондо энтальпиянын өзгөрүшү -483,7 кДж. Бирок, ошол эле реагенттер суюк сууну пайда кылуу үчүн реакцияга киргенде, энтальпиянын өзгөрүшү -571,5 кДж.
Жылуулук деген эмне?
Системанын иштөө жөндөмдүүлүгү – бул системанын энергиясы. Биз системада ишти жасай алабыз же система жумуш жасай алат, бул системанын энергиясын тиешелүү түрдө көбөйтүүгө же азайтууга алып келет. Системанын энергиясын жумуштун өзү эле эмес, башка жолдор менен да өзгөртүүгө болот. Системанын энергиясы система менен аны курчап турган чөйрөнүн ортосундагы температура айырмасынын натыйжасында өзгөргөндө, жылуулук (q) деп берилген энергияны айтабыз; башкача айтканда, энергия жылуулук катары өткөрүлдү.
Жылуулук берүү жогорку температурадан төмөнкү температурага чейин ишке ашат, бул температура градиентине ылайык. Болгондо да бул процесс система менен айлананын ортосундагы температура бирдей деңгээлге жеткенге чейин уланат. Жылуулук берүү процесстеринин эки түрү бар. Алар эндотермиялык процесстер жана экзотермикалык процесстер. Эндотермикалык процесс - бул энергия системага айлана-чөйрөдөн жылуулук катары кирген процесс, ал эми экзотермикалык процесс - жылуулук системадан айлана-чөйрөгө жылуулук катары берилүүчү процесс.
Энтальпия менен жылуулуктун ортосунда кандай айырма бар?
Көбүнчө биз энтальпия жана жылуулук терминдерин алмаштырып колдонобуз, бирок энтплей менен жылуулуктун ортосунда бир аз айырма бар. Энтальпия менен жылуулуктун ортосундагы негизги айырма энтальпия туруктуу басымда химиялык реакция учурунда берилген жылуулуктун көлөмүн сүрөттөйт, ал эми жылуулук энергиянын бир түрү болуп саналат. Андан тышкары, энтальпия - бул мамлекеттин функциясы, ал эми жылуулук эмес, анткени жылуулук системанын ички касиети эмес. Мындан тышкары, биз энтальпияны түздөн-түз өлчөй албайбыз, ошондуктан аны теңдемелер аркылуу эсептешибиз керек; бирок биз жылуулукту температуранын өзгөрүшү менен түздөн-түз өлчөй алабыз.
Кыскача маалымат – Энтальпия жана жылуулук
Биз көбүнчө энтальпия жана жылуулук терминдерин алмаштырып колдонобуз, бирок энтальпиянын бир аз айырмасы бар жана жылуулук энтальпия туруктуу басымда химиялык реакция учурунда өткөрүлүүчү жылуулуктун көлөмүн сүрөттөйт, ал эми жылуулук энергиянын бир түрү болуп саналат.
