Het belangrijkste verschil tussen enthalpie en warmte is dat enthalpie de hoeveelheid warmte is die wordt overgedragen tijdens een chemische reactie bij constante druk, terwijl warmte een vorm van energie is.
Voor studiedoeleinden in de scheikunde verdelen we het universum in tweeën: een systeem en een omgeving. Systeem is het onderwerp van ons onderzoek, terwijl de rest de omgeving is. Warmte en enthalpie zijn twee termen die de energiestroom en eigenschappen van een systeem beschrijven.
Wat is enthalpie?
In de thermodynamica is de totale energie van een systeem de interne energie. Interne energie specificeert de totale kinetische en potentiële energie van moleculen in het systeem. De interne energie van een systeem kan worden veranderd door werkzaamheden aan het systeem uit te voeren of door het te verwarmen. De verandering in interne energie is echter niet gelijk aan de energie die wordt overgedragen als warmte wanneer het systeem in staat is het volume te veranderen.
Enthalpie is een thermodynamische eigenschap en we kunnen het aanduiden met H. De wiskundige relatie voor deze term is als volgt:
H=U + PV
Hier is H enthalpie en U is de interne energie, P is de druk en V is het volume van het systeem. Deze vergelijking laat zien dat de energie die wordt geleverd als warmte bij een constante druk gelijk is aan de verandering in enthalpie. De term pV staat voor de energie die het systeem nodig heeft om het volume te veranderen tegen de constante druk. Daarom is enthalpie in feite de warmte van een reactie bij constante druk.
Figuur 01: Enthalpieveranderingen voor faseveranderingen van materie
Bovendien wordt de enthalpieverandering (∆H) voor een reactie bij een bepaalde temperatuur en druk verkregen door de enthalpie van reactanten af te trekken van de enthalpie van producten. Als deze waarde negatief is, is de reactie exotherm. Als de waarde positief is, wordt de reactie endotherm genoemd. De verandering in enthalpie tussen elk paar reactanten en producten is onafhankelijk van het pad ertussen. Bovendien hangt enthalpieverandering af van de fase van de reactanten. Wanneer bijvoorbeeld zuurstof en waterstofgassen reageren om waterdamp te produceren, is de enthalpieverandering -483,7 kJ. Maar wanneer dezelfde reactanten reageren om vloeibaar water te produceren, is de enthalpieverandering -571,5 kJ.
Wat is warmte?
Het vermogen van een systeem om werk te doen, is de energie van dat systeem. We kunnen werk aan het systeem doen of het systeem kan werk doen, wat ertoe leidt dat de energie van het systeem dienovereenkomstig wordt verhoogd of verlaagd. De energie van een systeem kan worden veranderd, niet alleen door het werk zelf, maar ook op andere manieren. Wanneer de energie van een systeem verandert als gevolg van temperatuurverschil tussen het systeem en zijn omgeving, noemen we die overgedragen energie warmte (q); dat wil zeggen, energie is overgedragen als warmte.
Warmteoverdracht vindt plaats van hoge temperatuur naar lage temperatuur, volgens een temperatuurgradiënt. Bovendien gaat dit proces door totdat de temperatuur tussen het systeem en de omgeving hetzelfde niveau bereikt. Er zijn twee soorten warmteoverdrachtsprocessen. Het zijn endotherme processen en exotherme processen. Endotherm proces is een proces waarbij energie vanuit de omgeving het systeem binnenkomt als warmte, terwijl een exotherm proces er een is waarbij warmte van het systeem naar de omgeving wordt overgedragen als warmte.
Wat is het verschil tussen enthalpie en warmte?
Meestal gebruiken we de termen enthalpie en warmte door elkaar, maar er is een klein verschil tussen enthplay en warmte. Het belangrijkste verschil tussen enthalpie en warmte is dat enthalpie de hoeveelheid warmte beschrijft die wordt overgedragen tijdens een chemische reactie bij constante druk, terwijl warmte een vorm van energie is. Bovendien is enthalpie een functie van de toestand, terwijl warmte dat niet is, omdat warmte geen intrinsieke eigenschap van een systeem is. Bovendien kunnen we enthalpie niet rechtstreeks meten, dus moeten we het berekenen door middel van vergelijkingen; we kunnen warmte echter direct meten als een temperatuurverandering.
Samenvatting – Enthalpie versus warmte
We gebruiken de termen enthalpie en warmte vaak door elkaar, maar er is een klein verschil enthalpie en warmte is dat enthalpie de hoeveelheid warmte beschrijft die wordt overgedragen tijdens een chemische reactie bij constante druk, terwijl warmte een vorm van energie is.
