Чөлөөт энерги ба идэвхжүүлэх энерги хоёрын гол ялгаа нь чөлөөт энерги нь термодинамик системд термодинамикийн ажил гүйцэтгэхэд шаардагдах энергийн хэмжээ, харин химийн урвалын идэвхжүүлэх энерги нь үүнийг даван туулах ёстой энергийн саад юм. урвалаас бүтээгдэхүүн авах захиалга.
Үнэгүй энерги болон идэвхжүүлэх энерги нь өөр өөр хэрэглүүртэй хоёр өөр нэр томъёо юм. Чөлөөт энерги гэдэг нэр томъёог физик химийн термодинамик системд ашигладаг бол идэвхжүүлэх энерги гэдэг нэр томъёог биохимийн химийн урвалын талаар голчлон ашигладаг.
Үнэгүй энерги гэж юу вэ?
Чөлөөт энерги гэдэг нь термодинамик системд термодинамик ажил гүйцэтгэхэд шаардагдах энергийн хэмжээ юм. Чөлөөт энерги нь энергийн хэмжигдэхүүнтэй байдаг. Термодинамик системийн чөлөөт энергийн үнэ цэнэ нь түүний түүхээр бус системийн одоогийн төлөв байдлаас тодорхойлогддог. Термодинамикийн хувьд чөлөөт энергийн хоёр үндсэн төрөл байдаг: Гельмгольцын чөлөөт энерги ба Гиббсын чөлөөт энерги.
Гельмгольцын чөлөөт энерги нь тогтмол температур, эзэлхүүнтэй термодинамикийн ажлыг гүйцэтгэх хаалттай термодинамик системд байдаг энерги юм. Тиймээс Гельмгольцын энергийн сөрөг утга нь термодинамик системийн эзэлхүүнийг тогтмол барьснаар хийж чадах хамгийн их ажлыг илэрхийлдэг. Эзлэхүүнийг тогтмол байлгахын тулд нийт термодинамик ажлын зарим хэсгийг хилийн ажил (системийн хилийг байгаагаар нь байлгах) болгон гүйцэтгэдэг.
Гиббсийн чөлөөт энерги нь тогтмол температур, даралтад термодинамик ажлыг гүйцэтгэх хаалттай, термодинамик системд байдаг энерги юм. Системийн эзлэхүүн өөр өөр байж болно. Чөлөөт энергийг G. гэж тэмдэглэв.
Идэвхжүүлэх энерги гэж юу вэ?
Химийн урвалын идэвхжүүлэх энерги нь урвалаас бүтээгдэхүүн гаргаж авахын тулд даван туулах шаардлагатай энергийн саад юм. Өөрөөр хэлбэл, урвалж бодисыг бүтээгдэхүүн болгон хувиргахад шаардагдах хамгийн бага энерги юм. Химийн урвалыг эхлүүлэхийн тулд идэвхжүүлэх энергийг байнга хангах шаардлагатай.
Бид идэвхжүүлэх энергийг Ea эсвэл AE гэж тэмдэглэдэг; бид үүнийг кЖ/моль нэгжээр хэмждэг. Түүнээс гадна идэвхжүүлэх энерги нь химийн урвалын хамгийн өндөр потенциал энерги бүхий завсрын бүтээгдэхүүнийг бүрдүүлэхэд шаардагдах хамгийн бага энерги гэж тооцогддог. Зарим химийн урвалууд удаан явцтай бөгөөд хоёр ба түүнээс дээш үе шаттайгаар явагддаг. Энд завсрын бүтээгдэхүүн бий болж, дараа нь эцсийн бүтээгдэхүүнийг бий болгохын тулд дахин зохион байгуулдаг. Иймээс тэр урвалыг эхлүүлэхэд шаардагдах энерги нь хамгийн өндөр потенциал энергитэй завсрын бүтээгдэхүүн үүсгэхэд шаардагдах энерги юм.
Цаашилбал, катализаторууд идэвхжүүлэх энергийг бууруулдаг. Тиймээс эрчим хүчний саад бэрхшээлийг даван туулах, химийн урвалыг урагшлуулахын тулд катализаторыг ихэвчлэн ашигладаг. Ферментүүд нь эд эсэд явагдаж буй урвалын идэвхжүүлэх энергийг бууруулдаг биологийн катализатор юм.
Чөлөөт энерги ба идэвхжүүлэх энерги хоёрын ялгаа юу вэ?
Үнэгүй энерги болон идэвхжүүлэх энерги нь өөр өөр хэрэглүүртэй хоёр өөр нэр томъёо юм. Чөлөөт энерги ба идэвхжүүлэлтийн энерги хоёрын гол ялгаа нь чөлөөт энерги нь термодинамик системд термодинамикийн ажлыг гүйцэтгэхэд шаардагдах энергийн хэмжээ, харин химийн урвалын идэвхжүүлэх энерги нь эдгээрээс бүтээгдэхүүн авахын тулд даван туулах ёстой энергийн саад юм. хариу үйлдэл.
Доорх нь чөлөөт энерги болон идэвхжүүлэх энергийн ялгааг хүснэгт хэлбэрээр харуулав.
Тойм – Үнэгүй эрчим хүч ба идэвхжүүлэх энерги
Үнэгүй энерги болон идэвхжүүлэх энерги нь өөр өөр хэрэглүүртэй хоёр өөр нэр томъёо юм. Чөлөөт энерги ба идэвхжүүлэлтийн энерги хоёрын гол ялгаа нь чөлөөт энерги нь термодинамик системд термодинамикийн ажлыг гүйцэтгэхэд шаардагдах энергийн хэмжээ, харин химийн урвалын идэвхжүүлэх энерги нь эдгээрээс бүтээгдэхүүн авахын тулд даван туулах ёстой энергийн саад юм. хариу үйлдэл.
