La diferència clau entre l'entalpia i la calor és que l'entalpia és la quantitat de calor transferida durant una reacció química a pressió constant, mentre que la calor és una forma d'energia.
A efectes d'estudi en química, dividim l'univers en dos: un sistema i un entorn. El sistema és el tema de la nostra investigació mentre que la resta és l'entorn. La calor i l'entalpia són dos termes que descriuen el flux d'energia i les propietats d'un sistema.
Què és l'entalpia?
En termodinàmica, l'energia total d'un sistema és l'energia interna. L'energia interna especifica l'energia cinètica i potencial total de les molècules del sistema. L'energia interna d'un sistema es pot canviar fent treballs en el sistema o escalfant-lo. Tanmateix, el canvi d'energia interna no és igual a l'energia que es transfereix com a calor quan el sistema és capaç de canviar el seu volum.
L'entalpia és una propietat termodinàmica i la podem indicar amb H. La relació matemàtica d'aquest terme és la següent:
H=U + PV
Aquí, H és l'entalpia i U és l'energia interna, P és la pressió i V és el volum del sistema. Aquesta equació mostra que l'energia subministrada en forma de calor a pressió constant és igual al canvi d'entalpia. El terme pV té en compte l'energia requerida pel sistema per canviar el volum contra la pressió constant. Per tant, l'entalpia és bàsicament la calor d'una reacció a pressió constant.
Figura 01: Canvis d'entalpia per als canvis de fase de la matèria
A més, el canvi d'entalpia (∆H) per a una reacció a una temperatura i pressió determinades s'obté restant l'entalpia dels reactius de l'entalpia dels productes. Si aquest valor és negatiu, la reacció és exotèrmica. Si el valor és positiu, es diu que la reacció és endotèrmica. El canvi d'entalpia entre qualsevol parell de reactius i productes és independent del camí entre ells. A més, el canvi d'entalpia depèn de la fase dels reactius. Per exemple, quan els gasos d'oxigen i hidrogen reaccionen per produir vapor d'aigua, el canvi d'entalpia és de -483,7 kJ. Però, quan els mateixos reactius reaccionen per produir aigua líquida, el canvi d'entalpia és de -571,5 kJ.
Què és la calor?
La capacitat d'un sistema per fer treball és l'energia d'aquest sistema. Podem fer feina al sistema o el sistema pot fer feina, la qual cosa porta a augmentar o disminuir l'energia del sistema en conseqüència. L'energia d'un sistema es pot canviar, no només pel treball en si, sinó també per altres mitjans. Quan l'energia d'un sistema canvia com a resultat de la diferència de temperatura entre el sistema i el seu entorn, ens referim a aquesta energia transferida com a calor (q); és a dir, l'energia s'ha transferit en forma de calor.
La transferència de calor té lloc d' alta temperatura a baixa temperatura, segons un gradient de temperatura. A més, aquest procés continua fins que la temperatura entre el sistema i l'entorn assoleix el mateix nivell. Hi ha dos tipus de processos de transferència de calor. Són processos endotèrmics i processos exotèrmics. El procés endotèrmic és un procés en què l'energia entra al sistema des de l'entorn en forma de calor, mentre que un procés exotèrmic és aquell en què la calor es transfereix del sistema a l'entorn en forma de calor.
Quina diferència hi ha entre l'entalpia i la calor?
La majoria de vegades, fem servir els termes entalpia i calor indistintament, però hi ha una lleugera diferència entre enthplay i calor. La diferència clau entre l'entalpia i la calor és que l'entalpia descriu la quantitat de calor transferida durant una reacció química a pressió constant, mentre que la calor és una forma d'energia. A més, l'entalpia és una funció de l'estat, mentre que la calor no ho és, ja que la calor no és una propietat intrínseca d'un sistema. A més, no podem mesurar l'entalpia directament, per tant l'hem de calcular mitjançant equacions; tanmateix, podem mesurar la calor directament com a canvi de temperatura.
Resum – Entalpia vs calor
Sovint fem servir els termes entalpia i calor de manera intercanviable, però hi ha una lleugera diferència d'entalpia i la calor és que l'entalpia descriu la quantitat de calor transferida durant una reacció química a pressió constant, mentre que la calor és una forma d'energia.
