Diferenca kryesore – Energjia Falas kundrejt Entalpisë
Energjia e lirë dhe entalpia janë dy terma termodinamikë të përdorur për të shpjeguar marrëdhënien midis energjisë së nxehtësisë dhe reaksioneve kimike që ndodhin në një sistem termodinamik. Energjia e lirë ose energjia e lirë termodinamike është sasia e punës që mund të kryejë një sistem termodinamik. Me fjalë të tjera, energjia e lirë është sasia e energjisë që është në dispozicion në atë sistem termodinamik për të kryer punë termodinamike. Entalpia, nga ana tjetër, është një sasi termodinamike që përfaqëson përmbajtjen totale të energjisë në një sistem termodinamik. Dallimi kryesor midis energjisë së lirë dhe entalpisë është se energjia e lirë jep energjinë totale të disponueshme për të kryer punë termodinamike ndërsa entalpia jep energjinë totale të një sistemi termodinamik që mund të shndërrohet në nxehtësi.
Çfarë është Energjia e Lirë?
Energjia e lirë është sasia e energjisë në dispozicion për një sistem termodinamik për të kryer punë termodinamike. Energjia e lirë ka përmasat e energjisë. Vlera e energjisë së lirë të një sistemi termodinamik përcaktohet nga gjendja aktuale e sistemit; jo nga historia e saj. Ekzistojnë dy lloje kryesore të energjisë së lirë të diskutuara shpesh në termodinamikë; Energjia e lirë e Helmholcit dhe energjia e lirë e Gibbs.
Energji e lirë Helmholtz
Energjia e lirë Helmholtz është energjia që disponohet në një sistem të mbyllur termodinamik për të kryer punë termodinamike në temperaturë dhe vëllim konstant. Prandaj, vlera negative e energjisë së Helmholtz-it tregon punën maksimale që një sistem termodinamik mund të kryejë duke e mbajtur vëllimin e tij konstant. Për të mbajtur vëllimin konstant, një pjesë e punës totale termodinamike bëhet si punë kufitare (për të mbajtur kufirin e sistemit ashtu siç është). Ekuacioni i energjisë së Helmholcit është dhënë më poshtë.
A=U – TS
Ku A është energjia e lirë e Helmholcit, U është energjia e brendshme, T është një temperaturë, e cila është një konstante dhe S është entropia e sistemit. Entropia është një sasi termodinamike që përfaqëson padisponueshmërinë e energjisë termike të një sistemi për shndërrim në punë mekanike.
Figura 01: Hermann von Helmholtz ishte i pari që propozoi konceptin e energjisë së lirë të Helmholtz
Energji falas Gibbs:
Gibbs pa energji energjinë që është e disponueshme në një sistem të mbyllur termodinamik për të kryer punë termodinamike në temperaturë dhe presion konstant. Vëllimi i sistemit mund të ndryshojë. Energjia e lirë shënohet me G. Ekuacioni i energjisë së lirë të Gibbs është dhënë më poshtë.
G=H – TS
Në ekuacionin e mësipërm, G është energjia e lirë e Gibbs, H është entalpia e sistemit, Y është temperatura, e cila është një konstante dhe S është entropia e sistemit.
Çfarë është Entalpia?
Entalpia e një sistemi është një sasi termodinamike ekuivalente me përmbajtjen totale të nxehtësisë së një sistemi. Është e barabartë me energjinë e brendshme të sistemit plus produktin e presionit dhe vëllimit. Prandaj, është një veti termodinamike e një sistemi. Ekuacioni i entalpisë është dhënë më poshtë.
H=U + PV
Sipas kësaj, H është entalpia e sistemit, U është energjia e brendshme e sistemit, P është presioni dhe V është vëllimi. Entalpia e një sistemi është treguesi i aftësisë së atij sistemi për të çliruar nxehtësi (për të kryer punë jo mekanike). Entalpia shënohet me simbolin H.
Përcaktimi i entalpisë së një sistemi na lejon të tregojmë nëse një reaksion kimik është ekzotermik ose endotermik. Ndryshimi në entalpinë e një sistemi mund të përdoret për të përcaktuar nxehtësinë e reaksioneve dhe gjithashtu për të parashikuar nëse një reaksion kimik është spontan apo jo spontan.
Cila është marrëdhënia midis Energjisë së Lirë dhe Entalpisë?
Energjia e lirë e Gibbs dhe entalpia janë të lidhura nëpërmjet ekuacionit të mëposhtëm.
G=H – TS
Në ekuacionin e mësipërm, G është energjia e lirë e Gibbs, H është entalpia e sistemit, Y është temperatura, e cila është një konstante dhe S është entropia e sistemit. Si G ashtu edhe H kanë të njëjtat njësi matëse.
Cili është ndryshimi midis Energjisë së Lirë dhe Entalpisë?
Energji Falas kundër Entalpisë |
|
| Energjia e lirë është sasia e energjisë në dispozicion për një sistem termodinamik për të kryer punë termodinamike. | Entalpia e një sistemi është një sasi termodinamike ekuivalente me përmbajtjen totale të nxehtësisë së një sistemi. |
| Koncept | |
| Energjia e lirë jep energjinë totale të disponueshme për të kryer punë termodinamike. | Entalpia jep energjinë totale të një sistemi që mund të shndërrohet në nxehtësi. |
| Konvertimi | |
| Energjia e lirë jep energjinë që mund të shndërrohet në punë mekanike të sistemit. | Entalpia jep energjinë që mund të shndërrohet në punë jo mekanike të sistemit. |
Përmbledhje – Energjia Falas kundër Entalpisë
Energjia e lirë dhe entalpia e një sistemi termodinamik përfaqësojnë energjinë që disponohet në një sistem. Dallimi kryesor midis energjisë së lirë dhe entalpisë është se energjia e lirë jep energjinë totale të disponueshme për të kryer punë termodinamike ndërsa entalpia jep energjinë totale të një sistemi që mund të shndërrohet në nxehtësi.
