Entalpi ve entropi arasındaki temel fark, entalpi sabit bir basınçta gerçekleşen ısı transferi iken entropi bir sistemin rastgeleliği hakkında bir fikir verir.
Kimyada çalışma amaçlı olarak evreni sistem ve çevre olarak ikiye ayırıyoruz. Herhangi bir zamanda, çalışacağımız kısım sistemdir ve gerisi çevredir. Entalpi ve entropi, bir sistemde ve çevresinde meydana gelen reaksiyonları tanımlayan iki terimdir. Hem entalpi hem de entropi termodinamik durum fonksiyonlarıdır.
Entalpi nedir?
Bir reaksiyon gerçekleştiğinde, ısıyı emebilir veya yayabilir ve reaksiyonu sabit basınçta gerçekleştirirsek buna reaksiyonun entalpisi deriz. Ancak moleküllerin entalpisini ölçemeyiz. Bu nedenle, bir reaksiyon sırasında entalpi değişimini ölçmemiz gerekir. Belirli bir sıcaklık ve basınçtaki bir reaksiyon için entalpi değişimini (∆H), ürünlerin entalpisinden tepkenlerin entalpisini çıkararak elde edebiliriz. Bu değer negatif ise reaksiyon ekzotermiktir. Değer pozitifse, reaksiyon endotermiktir.
Şekil 01: Entalpi Değişimi ve Faz Değişimi Arasındaki İlişki
Herhangi bir reaktan çifti ve ürün arasındaki entalpi değişimi, aralarındaki yoldan bağımsızdır. Ayrıca, entalpi değişimi, reaktanların fazına bağlıdır. Örneğin, oksijen ve hidrojen gazları su buharı üretmek üzere reaksiyona girdiğinde, entalpi değişimi -483.7 kJ'dir. Bununla birlikte, aynı reaktanlar sıvı su üretmek üzere reaksiyona girdiğinde, entalpi değişimi -571'dir.5 kJ.
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (g); ∆H=-483.7 kJ
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (l); ∆H=-571.7 kJ
Entropi nedir?
Bazı şeyler kendiliğinden olur, diğerleri olmaz. Örneğin, sıcak bir cisimden daha soğuk bir cisme ısı akacaktır ama enerjinin korunumu kuralını ihlal etmese de tersini gözlemleyemeyiz. Bir değişiklik meydana geldiğinde, toplam enerji sabit kalır ancak farklı şekilde dağıtılır. Enerjinin dağılımı ile değişimin yönünü belirleyebiliriz. Bir değişiklik, bir bütün olarak evrende daha fazla rastgeleliğe ve kaosa yol açıyorsa kendiliğindendir. Bir durum fonksiyonu ile kaos, rastgelelik veya enerji dağılımının derecesini ölçebiliriz; biz onu entropi olarak adlandırıyoruz.
Şekil 02: Isı Transferi ile Entropi Değişimini gösteren bir Diyagram
Termodinamiğin ikinci yasası entropi ile ilgilidir ve "evrenin entropisi kendiliğinden bir süreçte artar" der. Entropi ve üretilen ısı miktarı, sistemin enerji kullandığı ölçüde birbiriyle ilişkilidir. Aslında, belirli bir miktardaki ısının neden olduğu entropi değişiminin miktarı veya fazladan düzensizlik q sıcaklığa bağlıdır. Zaten çok sıcaksa, biraz fazla ısı daha fazla düzensizlik yaratmaz, ancak sıcaklık çok düşükse, aynı miktarda ısı düzensizlikte çarpıcı bir artışa neden olur. Bu nedenle şöyle yazabiliriz: (ds entropide, dq ısıda değişir ve T sıcaklıktır.
ds=dq/T
Entalpi ve Entropi Arasındaki Fark Nedir?
Entalpi ve entropi, termodinamikte birbiriyle ilişkili iki terimdir. Entalpi ve entropi arasındaki temel fark, entalpi, ısı transferinin sabit bir basınçta gerçekleşmesidir, oysa entropi bir sistemin rastgeleliği hakkında bir fikir verir. Ayrıca, entalpi termodinamiğin birinci yasasıyla, entropi ise termodinamiğin ikinci yasasıyla ilgilidir. Entalpi ve entropi arasındaki bir diğer önemli fark, entalpiyi reaksiyondan sonra sistemin enerjisindeki değişimi ölçmek için kullanabiliriz, entropiyi ise reaksiyondan sonra sistemin düzensizlik derecesini ölçmek için kullanabiliriz.
Özet – Entalpi ve Entropi
Entalpi ve entropi, kimyasal reaksiyonlarda sıklıkla kullandığımız termodinamik terimlerdir. Entalpi ve entropi arasındaki temel fark, entalpi ısı transferinin sabit bir basınçta gerçekleşmesidir, oysa entropi bir sistemin rastgeleliği hakkında bir fikir verir.
