Энтальпи ба энтропи хоёрын гол ялгаа нь энтальпи нь тогтмол даралтын дор явагддаг дулаан дамжуулалт бөгөөд энтропи нь системийн санамсаргүй байдлын талаарх ойлголтыг өгдөгт оршино.
Хими судлахын тулд бид орчлон ертөнцийг систем болон хүрээлэн буй орчин гэж хоёр хуваадаг. Ямар ч үед бидний судлах гэж байгаа хэсэг нь систем, үлдсэн хэсэг нь эргэн тойронд байдаг. Энтальпи ба энтропи нь систем болон хүрээлэн буй орчинд болж буй урвалыг тодорхойлсон хоёр нэр томъёо юм. Энтальпи ба энтропи хоёулаа термодинамик төлөвийн функц юм.
Энтальпи гэж юу вэ?
Урвалт явагдах үед дулааныг шингээх эсвэл хувиргах ба хэрэв бид урвалыг тогтмол даралтаар явуулбал бид үүнийг урвалын энтальпи гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч бид молекулуудын энтальпийг хэмжиж чадахгүй. Тиймээс бид урвалын үед энтальпийн өөрчлөлтийг хэмжих хэрэгтэй. Өгөгдсөн температур ба даралт дахь урвалын энтальпийн өөрчлөлтийг (∆H) бүтээгдэхүүний энтальпээс урвалд орж буй бодисын энтальпийг хасч авч болно. Хэрэв энэ утга сөрөг байвал урвал нь экзотермик болно. Хэрэв утга эерэг байвал урвал эндотермик байна.
Зураг 01: Энтальпийн өөрчлөлт ба фазын өөрчлөлтийн хоорондын хамаарал
Аливаа хос урвалд орох бодис ба бүтээгдэхүүний хоорондох энтальпийн өөрчлөлт нь тэдгээрийн хоорондох замаас үл хамаарна. Нэмж дурдахад энтальпийн өөрчлөлт нь урвалжуудын фазаас хамаарна. Жишээлбэл, хүчилтөрөгч ба устөрөгчийн хий нь усны уур үүсгэхийн тулд урвалд ороход энтальпийн өөрчлөлт -483.7 кЖ байна. Гэсэн хэдий ч ижил урвалд орж шингэн ус үүсгэх үед энтальпийн өөрчлөлт -571 байна.5 кЖ.
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (g); ∆H=-483.7 кЖ
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (l); ∆H=-571.7 кЖ
Энтропи гэж юу вэ?
Зарим зүйл аяндаа тохиолддог бол зарим нь тийм биш. Жишээлбэл, дулаан нь халуун биеэс сэрүүн бие рүү урсах боловч энерги хэмнэлтийн дүрмийг зөрчөөгүй ч бид эсрэгээр нь ажиглаж чадахгүй. Өөрчлөлт гарах үед нийт энерги тогтмол хэвээр байх боловч өөр өөр хуваагдана. Эрчим хүчний хуваарилалтаар бид өөрчлөлтийн чиглэлийг тодорхойлж чадна. Өөрчлөлт нь бүхэлдээ орчлон ертөнцөд санамсаргүй байдал, эмх замбараагүй байдалд хүргэдэг бол аяндаа явагддаг. Бид эмх замбараагүй байдал, санамсаргүй байдал, эрчим хүчний тархалтын зэргийг төрийн функцээр хэмжиж болно; бид энтропи гэж нэрлэнэ.
Зураг 02: Дулаан дамжуулалттай энтропийн өөрчлөлтийг харуулсан диаграм
Термодинамикийн 2-р хууль нь энтропитэй холбоотой бөгөөд "Орчлон ертөнцийн энтропи аяндаа үүсэх процессоор нэмэгддэг" гэж хэлдэг. Энтропи ба үүссэн дулааны хэмжээ нь систем эрчим хүч ашигласан хэмжээгээр бие биенээсээ хамааралтай байдаг. Үнэн хэрэгтээ, өгөгдсөн хэмжээний дулааны улмаас үүссэн энтропийн өөрчлөлт эсвэл нэмэлт эмх замбараагүй байдлын хэмжээ q нь температураас хамаардаг. Хэрэв энэ нь аль хэдийн маш халуун байвал бага зэрэг нэмэлт дулаан нь илүү эмх замбараагүй байдлыг үүсгэдэггүй, гэхдээ температур маш бага бол ижил хэмжээний дулаан нь эмх замбараагүй байдлыг эрс нэмэгдүүлдэг. Иймд бид үүнийг дараах байдлаар бичиж болно: (энд энтропийн хувьд ds, дулаанд dq, температур нь T байна.
ds=dq/T
Энтальпи ба энтропи хоёрын ялгаа юу вэ?
Энтальпи ба энтропи нь термодинамикийн холбоотой хоёр нэр томъёо юм. Энтальпи ба энтропи хоёрын гол ялгаа нь энтальпи нь дулаан дамжуулалт нь тогтмол даралтанд явагддаг бол энтропи нь системийн санамсаргүй байдлын талаархи ойлголтыг өгдөг. Нэмж дурдахад энтальпи нь термодинамикийн нэгдүгээр хуультай, энтропи нь термодинамикийн хоёрдугаар хуультай холбоотой байдаг. Энтальпи ба энтропи хоёрын өөр нэг чухал ялгаа нь урвалын дараа системийн энергийн өөрчлөлтийг энтальпийг хэмжиж, харин урвалын дараа системийн эмх замбараагүй байдлын зэргийг энтропи ашиглан хэмждэгт оршино.
Хураангуй – Энтальпи ба Энтропи
Энтальпи ба энтропи нь бидний химийн урвалд ихэвчлэн ашигладаг термодинамик нэр томъёо юм. Энтальпи ба энтропи хоёрын гол ялгаа нь энтальпи нь дулаан дамжуулалт нь тогтмол даралтанд явагддаг, харин энтропи нь системийн санамсаргүй байдлын талаарх ойлголтыг өгдөгт оршино.
