Diferença Entre Entalpia E Energia Interna

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 08:41

Entalpia vs energia interna

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

O que é entalpia?

Quando uma reação ocorre, ela pode absorver ou desenvolver calor e, se a reação for realizada a pressão constante, esse calor é chamado de entalpia da reação. A entalpia de 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 este 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 alteração da entalpia depende da fase dos reagentes. Por exemplo, quando os gases oxigênio e hidrogênio reagem para produzir vapor d'água, a mudança de entalpia é de -483,7 kJ. Contudo,quando os mesmos reagentes reagem para produzir água líquida, a alteração da entalpia é de -571,5 kJ.

2H ₂ (g) + O ₂ (g) → 2H ₂ O (g); ∆H = -483,7 kJ

2H ₂ (g) + O ₂ (g) → 2H ₂ O (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 do metano.

CH ₄ + 2 O ₂ → CO ₂ + 2 H ₂ O

Se a reação ocorre em um recipiente lacrado, tudo o que acontece é que o calor é liberado. Poderíamos usar essa enzima liberada para fazer trabalho mecânico, como fazer funcionar uma turbina ou máquina a vapor, etc. Há um número infinito de maneiras pelas quais a energia produzida pela reação pode ser dividida entre calor e trabalho. Porém, verifica-se que a soma do calor evoluído e do trabalho mecânico realizado é sempre uma constante. Isso leva à ideia de que, ao passar dos reagentes aos produtos, existe uma 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 - U _i

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

Qual é a diferença entre entalpia e energia interna?

• A entalpia pode ser apresentada na seguinte equação, onde U é a energia interna, p é a pressão e V é o volume do sistema.

H = U + pV

• Portanto, a energia interna está dentro do termo entalpia. A entalpia é dada como,

∆U = q + w