Entalpiya vs Daxili Enerji
Kimyada tədqiqat məqsədləri üçün biz kainatı sistem və ətraf olaraq iki yerə bölürük. İstənilən vaxt bizi maraqlandıran hissə sistemdir, qalan hissəsi isə ətrafdır. Entalpiya və daxili enerji termodinamikanın birinci qanunu ilə əlaqəli iki anlayışdır və onlar sistemdə və ətrafda baş verən reaksiyaları təsvir edir.
Entalpiya nədir?
Reaksiya baş verdikdə o, istiliyi qəbul edə və ya təkamül edə bilər və əgər reaksiya sabit təzyiqdə aparılırsa, bu istilik reaksiyanın entalpiyası adlanır. Molekulların entalpiyası ölçülə bilməz. Buna görə reaksiya zamanı entalpiyanın dəyişməsi ölçülür. Verilmiş temperatur və təzyiqdə reaksiya üçün entalpiyanın dəyişməsi (∆H) məhsulların entalpiyasından reaktivlərin entalpiyasını çıxmaqla əldə edilir. Bu dəyər mənfi olarsa, reaksiya ekzotermikdir. Qiymət müsbət olarsa, reaksiya endotermikdir. Hər hansı bir cüt reaktiv və məhsul arasında entalpiyanın dəyişməsi onlar arasındakı yoldan asılı deyildir. Üstəlik, entalpiyanın dəyişməsi reaktivlərin fazasından asılıdır. Məsələn, oksigen və hidrogen qazları su buxarı yaratmaq üçün reaksiya verdikdə entalpiyanın dəyişməsi -483,7 kJ-dir. Bununla belə, eyni reaktivlər maye su hasil etmək üçün reaksiya verdikdə, entalpiyanın dəyişməsi -571,5 kJ-dir.
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (g); ∆H=-483,7 kJ
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (l); ∆H=-571,7 kJ
Daxili enerji nədir?
İstilik və iş enerjinin ötürülməsinin iki yoludur. Mexanik proseslərdə enerji bir yerdən başqa yerə ötürülə bilər, lakin enerjinin ümumi miqdarı saxlanılır. Kimyəvi çevrilmələrdə oxşar prinsip tətbiq olunur. Metanın yanması kimi reaksiyanı nəzərdən keçirək.
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H 2O
Reaksiya möhürlənmiş qabda baş verirsə, baş verən tək şey istilik yayılmasıdır. Bu sərbəst buraxılan fermentdən turbin və ya buxar mühərriki və s. kimi mexaniki işlər görmək üçün istifadə edə bilərik. Reaksiya nəticəsində yaranan enerjinin istilik və iş arasında bölünməsinin sonsuz sayda yolu var. Lakin məlum olur ki, yaranan istilik və görülən mexaniki işlərin cəmi həmişə sabitdir. Bu, reaksiyaya girən maddələrdən məhsullara keçərkən daxili enerji (U) adlı bir xüsusiyyətin olması fikrinə gətirib çıxarır. Daxili enerjinin dəyişməsi ∆U kimi işarələnir.
∆U=q + w; burada q istilik, w isə görülən işdir
Daxili enerji vəziyyət funksiyası adlanır, çünki onun dəyəri sistemin bu vəziyyətdə necə olmasından deyil, sistemin vəziyyətindən asılıdır. Yəni, ilkin “i” vəziyyətindən “f” son vəziyyətinə keçərkən U-nun dəyişməsi yalnız ilkin və son vəziyyətlərdə U-nun qiymətlərindən asılıdır.
∆U=Uf – Ui
Termodinamikanın birinci qanununa görə təcrid olunmuş sistemin daxili enerji dəyişməsi sıfırdır. Kainat təcrid olunmuş sistemdir; buna görə də kainat üçün ∆U sıfırdır.
Entalpiya ilə Daxili Enerji arasındakı fərq nədir?
• Entalpiya aşağıdakı tənlikdə təqdim edilə bilər, burada U daxili enerji, p təzyiq və V sistemin həcmidir.
H=U + pV
• Beləliklə, daxili enerji entalpiya müddətindədir. Entalpiyakimi verilir
∆U=q + w
