הבדל מפתח - תרמוכימיה לעומת תרמודינמיקה
תרמודינמיקה היא הענף של המדע הפיזיקלי העוסק ביחסים בין חום לצורות אחרות של אנרגיה כמו אנרגיה מכנית, חשמלית או כימית. תרמוכימיה היא ענף של התרמודינמיקה. תרמוכימיה היא גם ענף בכימיה המתאר את אנרגיית החום ביחס לתגובות כימיות. ההבדל העיקרי בין תרמוכימיה לתרמודינמיקה הוא שהתרמוכימיה היא המחקר הכמותי של הקשר בין חום לתגובות כימיות ואילו תרמודינמיקה היא חקר החוקים הקשורים ליחס בין חום לתגובות כימיות.
מהי תרמוכימיה?
תרמוכימיה היא מחקר ומדידה של אנרגיית חום הקשורה לתגובות כימיות. תגובות כימיות קשורות לשחרור וספיגה של אנרגיית חום. זה נובע מביקוע קשרים כימיים ותצורות המתרחשות בתגובות. כדי לפרק קשר כימי, אנרגיה צריכה להיספג מבחוץ. כאשר נוצר קשר כימי, משתחררת אנרגיה לסביבה. על פי מנגנוני העברת חום אלו, ישנם שני סוגים של תגובות כימיות;
- תגובה אקזותרמית – משתחררת אנרגיית חום
- תגובה אנדותרמית – אנרגיית החום נספגת.
איור 01: גרף המציג תגובה אקזותרמית
בתרמוכימיה, המונח "אנטלפיה" משמש לעתים קרובות. זוהי כמות תרמודינמית שווה ערך לתכולת החום הכוללת של מערכת. האנטלפיה (∆H) שווה לאנרגיה הפנימית של המערכת בתוספת מכפלת הלחץ (P) והנפח (V).
∆H=U + PV
באמצעות אנטלפיות של מינים כימיים שונים, ניתן לקבוע את חום התגובה ופרמטרים רבים אחרים. חום התגובה הוא השינוי באנתלפיה. זה נתון על ידי ההבדל בין האנטלפיה של מוצרים לאנתלפיה של מגיבים.
∆H=∆H (מוצרים) – ∆H(reactants)
מהי תרמודינמיקה?
תרמודינמיקה היא הענף של המדע הפיזיקלי העוסק ביחסים בין חום לצורות אחרות של אנרגיה כמו אנרגיה מכנית, חשמלית או כימית. זה מסביר את הקשר בין כל צורות האנרגיה. הרעיון המרכזי של התרמודינמיקה הוא הקשר של חום עם עבודה שנעשתה על ידי או על מערכת.ישנם מספר מונחים חשובים בתרמודינמיקה.
איור 02: מערכת תרמודינמית
Enthalpy - תכולת האנרגיה הכוללת של מערכת תרמודינמית.
אנטרופיה – ביטוי תרמודינמי המסביר את חוסר היכולת של מערכת תרמודינמית להמיר את האנרגיה התרמית שלה לאנרגיה מכנית
מצב תרמודינמי – המצב של מערכת בטמפרטורה נתונה
שיווי משקל תרמודינמי - המצב של מערכת תרמודינמית שנמצאת בשיווי משקל עם מערכת תרמודינמית אחת או יותר
עבודה - כמות האנרגיה המועברת לסביבה ממערכת תרמודינמית.
אנרגיה פנימית - האנרגיה הכוללת של מערכת תרמודינמית הנגרמת על ידי תנועה של מולקולות או אטומים במערכת זו.
התרמודינמיקה כוללת מערכת חוקים.
- חוק האפס של התרמודינמיקה – כאשר שתי מערכות תרמודינמיות נמצאות בשיווי משקל תרמי עם מערכת תרמודינמית שלישית, כל שלוש המערכות נמצאות בשיווי משקל תרמי זו עם זו.
- החוק הראשון של התרמודינמיקה - האנרגיה הפנימית של מערכת היא ההבדל בין האנרגיה שהיא סופגת מהסביבה לבין העבודה שמבצעת המערכת על הסביבה.
- החוק השני של התרמודינמיקה - חום לא יכול לזרום ממקום קר יותר לאזור חם יותר באופן ספונטני.
- החוק השלישי של התרמודינמיקה – כשמערכת מתקרבת לאפס מוחלט, כל התהליכים נפסקים והאנטרופיה של המערכת הופכת למינימלית.
מהו הקשר בין תרמוכימיה לתרמודינמיקה?
Thermochemistry הוא ענף של התרמודינמיקה
מה ההבדל בין תרמוכימיה לתרמודינמיקה?
תרמוכימיה לעומת תרמודינמיקה |
|
| תרמוכימיה היא מחקר ומדידה של אנרגיית חום הקשורה לתגובות כימיות. | תרמודינמיקה היא הענף של מדע הפיזיקה העוסק ביחסים בין חום וצורות אחרות של אנרגיה. |
| תיאוריה | |
| Thermochemistry מתאר את הקשר בין אנרגיית חום לתגובות כימיות. | תרמודינמיקה מתארת את הקשר בין כל צורות האנרגיה עם אנרגיית חום. |
סיכום – תרמוכימיה מול תרמודינמיקה
תרמוכימיה היא ענף של התרמודינמיקה. ההבדל העיקרי בין תרמוכימיה לתרמודינמיקה הוא שהתרמוכימיה היא המחקר הכמותי של הקשר בין חום לתגובות כימיות ואילו תרמודינמיקה היא חקר החוקים הקשורים ליחס בין חום לתגובות כימיות.
הורד גרסת PDF של תרמוכימיה לעומת תרמודינמיקה
ניתן להוריד את גרסת ה-PDF של מאמר זה ולהשתמש בה למטרות לא מקוונות לפי הערות ציטוט. אנא הורד כאן גרסת PDF ההבדל בין תרמוכימיה לתרמודינמיקה
