Différence entre l'enthalpie et l'énergie interne

Enthalpie vs énergie interne

À des fins d'étude en chimie, nous divisons l'univers en deux en tant que système et environnant. À tout moment, la partie qui nous intéresse est le système, et le reste est entouré. L'enthalpie et l'énergie interne sont deux concepts liés à la première loi de la thermodynamique, et ils décrivent les réactions qui se déroulent dans un système et l'environnement.

Qu'est-ce que l'enthalpie?

Lorsqu'une réaction a lieu, elle peut absorber ou évoluer la chaleur, et si la réaction est transportée à pression constante, cette chaleur est appelée enthalpie de la réaction. L'enthalpie des molécules ne peut pas être mesurée. Par conséquent, le changement d'enthalpie pendant une réaction est mesuré. Le changement d'enthalpie (∆H) pour une réaction dans une température et une pression donnés est obtenu en soustrayant l'enthalpie des réactifs de l'enthalpie des produits. Si cette valeur est négative, alors la réaction est exothermique. Si la valeur est positive, la réaction est considérée comme endothermique. Le changement d'enthalpie entre toute paire de réactifs et de produits est indépendant du chemin entre eux. De plus, le changement d'enthalpie dépend de la phase des réactifs. Par exemple, lorsque l'oxygène et l'hydrogène réagissent pour produire de la vapeur d'eau, le changement d'enthalpie est de -483.7 kJ. Cependant, lorsque les mêmes réactifs réagissent pour produire de l'eau liquide, le changement d'enthalpie est de -571.5 kJ.

2h₂ (g) + o₂ (g) → 2h₂O (g); ∆H = -483.7 kJ

2h₂ (g) + o₂ (g) → 2h₂O (l); ∆H = -571.7 kJ

Qu'est-ce que l'énergie interne?

La chaleur et le travail sont deux façons de transférer l'énergie. Dans les processus mécaniques, l'énergie peut être transférée d'un endroit à un autre, mais la quantité totale d'énergie est conservée. Dans les transformations chimiques, un principe similaire s'applique. Considérer une réaction comme la combustion du méthane.

Ch₄ + 2 o₂ → CO₂ + 2 h₂O

Si la réaction se déroule dans un récipient scellé, tout ce qui se passe, c'est que la chaleur est libérée. Nous pourrions utiliser cette enzyme libérée pour effectuer des travaux mécaniques tels que l'exécution d'une turbine ou d'un moteur à vapeur, etc. Il existe un nombre infini de façons dont l'énergie produite par la réaction pourrait être divisée entre la chaleur et le travail. Cependant, on constate que la somme de la chaleur a évolué et que le travail mécanique effectué est toujours une constante. Cela conduit à l'idée qu'en passant des réactifs aux produits, il y a une propriété appelée l'énergie interne (U). Le changement d'énergie interne est indiqué ∆u.

∆u = q + w; où Q est la chaleur et w est le travail effectué

L'énergie interne est appelée fonction d'état car sa valeur dépend de l'état du système et non de la façon dont le système est devenu dans cet état. C'est-à-dire que le changement en u, en passant de l'état initial «i» à l'état final «F», dépend uniquement des valeurs de u dans les états initiaux et finaux.

∆u = u_F - U_je

Selon la première loi de la thermodynamique, le changement d'énergie interne d'un système isolé est nul. L'univers est un système isolé; Par conséquent, ∆u pour l'univers est nul.