Nøgleforskellen mellem entalpi og varme er, at entalpi er mængden af varme, der overføres under en kemisk reaktion ved konstant tryk, mens varme er en form for energi.
Til studieformål i kemi deler vi universet i to: et system og omgivelser. System er genstand for vores undersøgelse, mens resten er omgivelserne. Varme og entalpi er to udtryk, der beskriver et systems energiflow og egenskaber.
Hvad er entalpi?
I termodynamik er den samlede energi i et system den indre energi. Intern energi specificerer den samlede kinetiske og potentielle energi af molekyler i systemet. Intern energi i et system kan ændres enten ved at udføre arbejde på systemet eller opvarme det. Ændringen i intern energi er dog ikke lig med den energi, der overføres som varme, når systemet er i stand til at ændre sit volumen.
Entalpi er en termodynamisk egenskab, og vi kan betegne den med H. Den matematiske sammenhæng for dette udtryk er som følger:
H=U + PV
Her er H entalpi og U er den indre energi, P er trykket og V er systemets volumen. Denne ligning viser, at den energi, der tilføres som varme ved et konstant tryk, er lig med ændringen i entalpien. Udtrykket pV står for den energi, der kræves af systemet for at ændre volumen i forhold til det konstante tryk. Derfor er entalpi dybest set varmen fra en reaktion ved konstant tryk.
Figur 01: Entalpiændringer for faseændringer i stof
Entalpiændringen (∆H) for en reaktion i en given temperatur og tryk opnås desuden ved at trække entalpien af reaktanter fra entalpien af produkter. Hvis denne værdi er negativ, er reaktionen eksoterm. Hvis værdien er positiv, siges reaktionen at være endoterm. Ændringen i entalpi mellem ethvert par af reaktanter og produkter er uafhængig af vejen mellem dem. Desuden afhænger entalpiændring af reaktanternes fase. For eksempel, når oxygen og brintgasser reagerer for at producere vanddamp, er entalpiændringen -483,7 kJ. Men når de samme reaktanter reagerer for at producere flydende vand, er entalpiændringen -571,5 kJ.
Hvad er varme?
Et systems kapacitet til at udføre arbejde er energien i det system. Vi kan arbejde på systemet, eller systemet kan udføre arbejde, hvilket fører til at øge eller mindske systemets energi tilsvarende. Energi i et system kan ændres, ikke kun ved selve arbejdet, men også på andre måder. Når energien i et system ændres som følge af temperaturforskellen mellem systemet og dets omgivelser, refererer vi til den energi, der overføres som varme (q); det vil sige, at energi er blevet overført som varme.
Varmeoverførsel finder sted fra høj temperatur til lav temperatur, hvilket er i henhold til en temperaturgradient. Desuden fortsætter denne proces, indtil temperaturen mellem systemet og omgivelserne når det samme niveau. Der er to typer varmeoverførselsprocesser. De er endoterme processer og eksoterme processer. Endoterm proces er en proces, hvor energi kommer ind i systemet fra omgivelserne som varme, mens en eksoterm proces er en, hvor varme overføres fra systemet til omgivelserne som varme.
Hvad er forskellen mellem entalpi og varme?
De fleste gange bruger vi udtrykkene entalpi og varme i flæng, men der er en lille forskel mellem enthplay og heat. Den vigtigste forskel mellem entalpi og varme er, at entalpi beskriver mængden af varme, der overføres under en kemisk reaktion ved konstant tryk, mens varme er en form for energi. Desuden er entalpi en funktion af tilstanden, hvorimod varme ikke er, da varme ikke er en iboende egenskab ved et system. Derudover kan vi ikke måle entalpi direkte, så vi skal beregne det gennem ligninger; vi kan dog måle varme direkte som en temperaturændring.
Opsummering – Entalpi vs Heat
Vi bruger ofte udtrykkene entalpi og varme i flæng, men der er en lille forskel entalpi og varme er, at entalpi beskriver mængden af varme, der overføres under en kemisk reaktion ved konstant tryk, mens varme er en form for energi.
