Tofauti kuu kati ya enthalpy na entropy ni kwamba enthalpy ni uhamisho wa joto unaofanyika kwa shinikizo la mara kwa mara ilhali entropy inatoa wazo la kubahatisha kwa mfumo.
Kwa madhumuni ya utafiti katika kemia, tunagawanya ulimwengu katika sehemu mbili kama mfumo na unaozunguka. Wakati wowote, sehemu tunayoenda kusoma ni mfumo, na iliyobaki inazunguka. Enthalpy na entropy ni maneno mawili yanayoelezea athari zinazofanyika katika mfumo na mazingira. Enthalpy na entropy ni vitendaji vya hali ya hali ya joto.
Enthalpy ni nini?
Mitikio inapotokea, inaweza kunyonya au kubadilisha joto, na ikiwa tutafanya majibu hayo kwa shinikizo la mara kwa mara, tunaita enthalpy ya majibu. Hata hivyo, hatuwezi kupima enthalpy ya molekuli. Kwa hivyo, tunahitaji kupima mabadiliko katika enthalpy wakati wa majibu. Tunaweza kupata mabadiliko ya enthalpy (∆H) kwa athari katika halijoto na shinikizo fulani kwa kutoa enthalpy ya viitikio kutoka kwa enthalpy ya bidhaa. Ikiwa thamani hii ni hasi, basi majibu ni ya ajabu. Ikiwa thamani ni chanya, basi majibu ni endothermic.
Kielelezo 01: Uhusiano Kati ya Mabadiliko ya Enthalpy na Mabadiliko ya Awamu
Mabadiliko ya enthalpy kati ya jozi yoyote ya viitikio na bidhaa hayategemei njia kati yake. Aidha, mabadiliko ya enthalpy inategemea awamu ya reactants. Kwa mfano, wakati gesi za oksijeni na hidrojeni huguswa na kutoa mvuke wa maji, mabadiliko ya enthalpy ni -483.7 kJ. Hata hivyo, viitikio sawa vinapoguswa na kutoa maji ya kioevu, mabadiliko ya enthalpy ni -571.5 kJ
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (g); ∆H=-483.7 kJ
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (l); ∆H=-571.7 kJ
Entropy ni nini?
Baadhi ya mambo hutokea yenyewe, mengine hayafanyiki. Kwa mfano, joto litatiririka kutoka kwa mwili wa moto hadi kwenye baridi, lakini hatuwezi kuona kinyume chake ingawa halikiuki uhifadhi wa sheria ya nishati. Mabadiliko yanapotokea, jumla ya nishati hubaki bila kubadilika lakini hugawanywa kwa njia tofauti. Tunaweza kuamua mwelekeo wa mabadiliko kwa usambazaji wa nishati. Mabadiliko ni ya hiari ikiwa husababisha nasibu kubwa na machafuko katika ulimwengu kwa ujumla. Tunaweza kupima kiwango cha machafuko, nasibu, au mtawanyiko wa nishati kwa utendaji wa serikali; tunaitaja kama entropy.
Kielelezo 02: Mchoro unaoonyesha Mabadiliko katika Entropy yenye Uhamisho wa Joto
Sheria ya pili ya thermodynamics inahusiana na entropy, na inasema, "entropy ya ulimwengu huongezeka kwa mchakato wa moja kwa moja." Entropy na kiasi cha joto kinachozalishwa vinahusiana na kiwango ambacho mfumo ulitumia nishati. Kwa kweli, kiasi cha mabadiliko ya entropy au ugonjwa wa ziada unaosababishwa na kiasi fulani cha joto q inategemea joto. Ikiwa tayari ni moto sana, joto la ziada kidogo halileti shida zaidi, lakini ikiwa halijoto ni ya chini sana, kiwango sawa cha joto kitasababisha ongezeko kubwa la machafuko. Kwa hivyo, tunaweza kuiandika kama ifuatavyo: (ambapo ds inabadilishwa katika entropy, dq inabadilishwa katika joto na T ni joto.
ds=dq/T
Kuna tofauti gani kati ya Enthalpy na Entropy?
Enthalpy na entropy ni istilahi mbili zinazohusiana katika thermodynamics. Tofauti kuu kati ya enthalpy na entropy ni kwamba enthalpy ni uhamisho wa joto unafanyika kwa shinikizo la mara kwa mara wakati entropy inatoa wazo la randomness ya mfumo. Aidha, enthalpy inahusiana na sheria ya kwanza ya thermodynamics wakati entropy inahusiana na sheria ya pili ya thermodynamics. Tofauti nyingine muhimu kati ya enthalpy na entropy ni kwamba tunaweza kutumia enthalpy kupima mabadiliko ya nishati ya mfumo baada ya athari ilhali tunaweza kutumia entropy kupima kiwango cha matatizo ya mfumo baada ya athari.
Muhtasari – Enthalpy vs Entropy
Enthalpy na entropy ni maneno ya thermodynamic ambayo sisi hutumia mara nyingi pamoja na athari za kemikali. Tofauti kuu kati ya enthalpy na entropy ni kwamba enthalpy ni uhamisho wa joto hufanyika kwa shinikizo la mara kwa mara ilhali entropy inatoa wazo la kubahatisha kwa mfumo.
