Mahalagang Pagkakaiba – Libreng Enerhiya kumpara sa Enthalpy
Ang libreng enerhiya at enthalpy ay dalawang termodinamikong termino na ginagamit upang ipaliwanag ang kaugnayan sa pagitan ng enerhiya ng init at mga reaksiyong kemikal na nangyayari sa isang thermodynamic system. Ang libreng enerhiya o thermodynamic na libreng enerhiya ay ang dami ng trabaho na maaaring gawin ng isang thermodynamic system. Sa madaling salita, ang libreng enerhiya ay ang dami ng enerhiya na magagamit sa thermodynamic system na iyon upang magsagawa ng thermodynamic work. Ang enthalpy, sa kabilang banda, ay isang thermodynamic na dami na kumakatawan sa kabuuang nilalaman ng enerhiya sa isang thermodynamic system. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng libreng enerhiya at enthalpy ay ang libreng enerhiya ay nagbibigay ng kabuuang enerhiya na magagamit upang maisagawa ang thermodynamic work samantalang ang enthalpy ay nagbibigay ng kabuuang enerhiya ng isang thermodynamic system na maaaring ma-convert sa init.
Ano ang Libreng Enerhiya?
Ang libreng enerhiya ay ang dami ng enerhiya na magagamit para sa isang thermodynamic system upang magsagawa ng thermodynamic na gawain. Ang libreng enerhiya ay may mga sukat ng enerhiya. Ang halaga ng libreng enerhiya ng isang thermodynamic system ay tinutukoy ng kasalukuyang estado ng system; hindi sa kasaysayan nito. Mayroong dalawang pangunahing uri ng libreng enerhiya na kadalasang tinatalakay sa thermodynamics; Helmholtz libreng enerhiya at Gibbs libreng enerhiya.
Helmholtz Libreng Enerhiya
Ang libreng enerhiya ng Helmholtz ay ang enerhiya na available sa isang saradong thermodynamic system upang magsagawa ng thermodynamic na trabaho sa pare-parehong temperatura at volume. Samakatuwid, ang negatibong halaga ng enerhiya ng Helmholtz ay nagpapahiwatig ng pinakamataas na gawain na maaaring gawin ng isang thermodynamic system sa pamamagitan ng pagpigil sa dami nito na pare-pareho. Upang mapanatiling pare-pareho ang volume, ang ilan sa kabuuang thermodynamic na gawain ay ginagawa bilang boundary work (upang panatilihin ang hangganan ng system kung ano ito). Ang equation ng Helmholtz energy ay ibinigay sa ibaba.
A=U – TS
Kung saan ang A ay ang libreng enerhiya ng Helmholtz, ang U ay ang panloob na enerhiya, ang T ay isang temperatura, na isang pare-pareho at ang S ay ang entropy ng system. Ang entropy ay isang thermodynamic na dami na kumakatawan sa hindi available na thermal energy ng isang system para sa conversion sa mekanikal na trabaho.
Figure 01: Si Hermann von Helmholtz ang unang nagmungkahi ng konsepto ng Helmholtz free energy
Gibbs Libreng Enerhiya:
The Gibbs libreng enerhiya ang enerhiya na available sa isang saradong thermodynamic system upang magsagawa ng thermodynamic na trabaho sa pare-parehong temperatura at presyon. Ang dami ng system ay maaaring mag-iba. Ang libreng enerhiya ay tinutukoy ng G. Ang equation ng Gibbs libreng enerhiya ay ibinigay sa ibaba.
G=H – TS
Sa itaas na equation, ang G ay ang libreng enerhiya ng Gibbs, ang H ay ang enthalpy ng system, ang Y ay ang temperatura, na isang pare-pareho at ang S ay ang entropy ng system.
Ano ang Enthalpy?
Ang Enthalpy ng isang system ay isang thermodynamic na dami na katumbas ng kabuuang nilalaman ng init ng isang system. Ito ay katumbas ng panloob na enerhiya ng system kasama ang produkto ng presyon at lakas ng tunog. Samakatuwid, ito ay isang thermodynamic na pag-aari ng isang sistema. Ang equation ng enthalpy ay ibinigay sa ibaba.
H=U + PV
Ayon, ang H ay ang enthalpy ng system, ang U ay ang panloob na enerhiya ng system, ang P ay ang presyon at ang V ay ang volume. Ang enthalpy ng isang system ay ang indikasyon ng kapasidad ng system na iyon na maglabas ng init (upang gumawa ng di-mekanikal na gawain). Ang enthalpy ay tinutukoy ng simbolong H.
Ang pagtukoy sa enthalpy ng isang system ay nagbibigay-daan sa amin na ipahiwatig kung ang isang kemikal na reaksyon ay exothermic o endothermic. Ang pagbabago sa enthalpy ng isang sistema ay maaaring gamitin upang matukoy ang init ng mga reaksyon at gayundin upang mahulaan kung ang isang kemikal na reaksyon ay kusang o hindi kusang.
Ano ang Relasyon sa Pagitan ng Libreng Enerhiya at Enthalpy?
Ang libreng enerhiya at enthalpy ng Gibbs ay nauugnay sa sumusunod na equation.
G=H – TS
Sa itaas na equation, ang G ay ang libreng enerhiya ng Gibbs, ang H ay ang enthalpy ng system, ang Y ay ang temperatura, na isang pare-pareho at ang S ay ang entropy ng system. Parehong may parehong unit ng pagsukat ang G at H.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Libreng Enerhiya at Enthalpy?
Libreng Enerhiya vs Enthalpy |
|
| Ang libreng enerhiya ay ang dami ng enerhiya na magagamit para sa isang thermodynamic system upang maisagawa ang thermodynamic na gawain. | Ang enthalpy ng isang system ay isang thermodynamic na dami na katumbas ng kabuuang nilalaman ng init ng isang system. |
| Konsepto | |
| Ang libreng enerhiya ay nagbibigay ng kabuuang enerhiya na magagamit para magsagawa ng thermodynamic na gawain. | Ibinibigay ng enthalpy ang kabuuang enerhiya ng isang system na maaaring i-convert sa init. |
| Conversion | |
| Ang libreng enerhiya ay nagbibigay ng enerhiya na maaaring ma-convert sa mekanikal na gawain ng system. | Ang Enthalpy ay nagbibigay ng enerhiya na maaaring i-convert sa hindi mekanikal na gawain ng system. |
Buod – Libreng Enerhiya vs Enthalpy
Ang libreng enerhiya at enthalpy ng isang thermodynamic system ay kumakatawan sa enerhiya na available sa isang system. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng libreng enerhiya at enthalpy ay ang libreng enerhiya ay nagbibigay ng kabuuang enerhiya na magagamit para magsagawa ng thermodynamic work samantalang ang enthalpy ay nagbibigay ng kabuuang enerhiya ng isang system na maaaring ma-convert sa init.
