Diferença entre entalpia e energia interna

Entalpia vs Energia interna

Para os fins de estudo em química, dividimos o universo em dois como um sistema e ambiente. A qualquer momento, a parte que nos interessa é o sistema e o resto é circundante. Entalpia e energia interna são dois conceitos relacionados à primeira lei da termodinâmica, e descrevem as reações que ocorrem em um sistema e nos arredores..

O que é entalpia?

Quando uma reação ocorre, ela pode absorver ou evoluir o calor e, se a reação for realizada a pressão constante, esse calor é chamado de entalpia da reação. A entalpia das moléculas não pode ser medida. Portanto, a mudança na entalpia durante uma reação é medida. A mudança de entalpia (∆H) para uma reação em uma dada temperatura e pressão é obtida subtraindo a entalpia dos reagentes da entalpia dos produtos. Se esse valor for negativo, a reação é exotérmica. Se o valor for positivo, a reação é considerada endotérmica. A mudança na entalpia entre qualquer par de reagentes e produtos é independente do caminho entre eles. Além disso, a mudança de entalpia depende da fase dos reagentes. Por exemplo, quando os gases oxigênio e hidrogênio reagem para produzir vapor de água, a mudança de entalpia é de -483,7 kJ. No entanto, quando os mesmos reagentes reagem para produzir água líquida, a variação de entalpia é de -571,5 kJ.

2H₂ g) + O₂ (g) → 2H₂O (g); ∆H = -483,7 kJ

2H₂ g) + O₂ g) → 2H₂O (l); ∆H = -571,7 kJ

O que é energia interna?

Calor e trabalho são duas maneiras de transferir energia. Nos processos mecânicos, a energia pode ser transferida de um lugar para outro, mas a quantidade total de energia é conservada. Nas transformações químicas, um princípio semelhante se aplica. Considere uma reação como a combustão de metano.

CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O

Se a reação ocorre em um recipiente fechado, tudo o que acontece é que o calor é liberado. Poderíamos usar essa enzima liberada para realizar trabalhos mecânicos, como acionar uma turbina ou um motor a vapor, etc. Há um número infinito de maneiras pelas quais a energia produzida pela reação pode ser dividida entre calor e trabalho. No entanto, verifica-se que a soma do calor evoluiu e o trabalho mecânico realizado é sempre uma constante. Isso leva à idéia de que, passando de reagentes para produtos, existe alguma propriedade chamada energia interna (U). A mudança de energia interna é denotada como ∆U.

U = q + w; Onde q é o calor ew é o trabalho realizado

A energia interna é chamada de função de estado, pois seu valor depende do estado do sistema e não de como o sistema chegou a esse estado. Ou seja, a mudança em U, ao passar do estado inicial “i” para o estado final “f”, depende apenas dos valores de U nos estados inicial e final.

=U = U_f - você_Eu

De acordo com a primeira lei da termodinâmica, a mudança interna de energia de um sistema isolado é zero. O universo é um sistema isolado; portanto, ∆U para o universo é zero.