Bu müqayisə molekulyar pozğunluq və enerji dispersiyasının ölçüsü olan entropiya ilə sistemin ümumi istilik miqdarı olan entalpiya arasındakı fundamental termodinamik fərqləri araşdırır. Bu anlayışları anlamaq, elmi və mühəndislik fənləri üzrə fiziki proseslərdə kimyəvi reaksiyaların spontanlığını və enerji ötürülməsini proqnozlaşdırmaq üçün vacibdir.
Sistem daxilində nizamsızlıq və ya təsadüfilik dərəcəsini təmsil edən termodinamik kəmiyyət.
Daxili enerji və təzyiq-həcm işi daxil olmaqla, termodinamik sistemin ümumi istilik miqdarı.
| Xüsusiyyət | Entropiya | Entalpiya |
|---|---|---|
| Əsas Tərif | Sistem təsadüfiliyinin və ya pozğunluğunun ölçüsü | Sistem daxilində ümumi istilik enerjisi |
| Standart Simvol | S | H |
| SI Ölçmə Vahidi | J/K (Col başına Kelvin) | J (Jules) |
| Termodinamik Fokus | Enerjinin dağılması və ehtimalı | Enerji ötürülməsi və istilik axını |
| İstilik Əlavəsinin Təsiri | Zərrəciklər daha çox hərəkət etdikcə həmişə artır | Daxili enerji artdıqca artır |
| Spontanlıq Göstəricisi | Müsbət dəyişiklik kortəbiiliyə üstünlük verir | Mənfi dəyişiklik (ekzotermik) çox vaxt spontanlığa üstünlük verir |
| Kimi hesablanmışdır | İstilik ötürülməsinin temperatura bölünməsi | Daxili enerji və təzyiq hasilləri həcm |
Entropiya enerjinin keyfiyyətinə və paylanmasına, xüsusən də molekulyar xaos səbəbindən iş görmək üçün nə qədər enerjinin mövcud olmadığına diqqət yetirir. Bunun əksinə olaraq, entalpiya enerjinin miqdarını, xüsusən də sabit təzyiq şəraitində bir maddənin saxladığı ümumi istilik enerjisini kəmiyyətcə ifadə edir. Entropiya hissəciklərin düzülüşünə baxarkən, entalpiya keçidlər zamanı istilik axınını izləyir.
Entropiya, təcrid olunmuş sistemin ümumi entropiyasının zamanla həmişə artmalı olduğunu diktə edən İkinci Qanunun əsas hissəsidir. Entalpiya, kimyəvi və fiziki dəyişikliklər zamanı udulmuş və ya buraxılan istiliyi nəzərə almağa kömək etdiyi üçün Birinci Qanun və ya enerjinin qorunması ilə daha sıx bağlıdır. Birlikdə, onlar bir prosesin təbii olaraq baş verə biləcəyini müəyyən edən Gibbs Sərbəst Enerjisini təyin edirlər.
Əriyən buz kimi faza dəyişikliyi zamanı hər iki dəyər əhəmiyyətli dərəcədə artır. Entalpiya artır, çünki molekullararası əlaqələri qırmaq üçün enerji tələb olunur (gizli istilik), entropiya isə artır, çünki maye hal bərk haldan daha çox hissəcik hərəkəti və təsadüfiliyinə imkan verir. Nəticə etibarilə, bərk cisimlər ümumiyyətlə maye və qazlarla müqayisədə hər iki xüsusiyyətin ən aşağı səviyyələrinə malikdir.
Kimyaçılar istilik tərkibindəki dəyişikliyi ölçməklə reaksiyanın ekzotermik (istilik buraxır) və ya endotermik (istiliyi udur) olduğunu müəyyən etmək üçün entalpiyadan istifadə edirlər. Entropiya, reaksiyanın daha nizamsız vəziyyətə gətirib çıxaracağını, məsələn, bərk cismin mayeyə çevrilməsi və ya mayedən qaz əmələ gəlməsi kimi halları proqnozlaşdırmaq üçün istifadə olunur. Mühəndislər səmərəli istilik mühərrikləri və soyutma dövrləri dizayn etmək üçün həm ona, həm də ona etibar edirlər.
Entropiya sadəcə "dağınıqlıq" və ya "çirkli otaq" üçün başqa bir sözdür.
Entropiya tez-tez nizamsızlıq kimi sadələşdirilsə də, enerjinin hissəciklər arasında paylanmasının yollarının sayının elmi ölçüsüdür. Dağınıq otaq makromiqyaslı bir bənzətmədir, lakin əsl entropiya atomların və molekulların mikro-halətlərinə aiddir.
Entalpiya və ümumi daxili enerji eyni şeydir.
Entalpiya daxili enerjini əhatə edir, eyni zamanda sistemin ətraf mühiti yerindən tərpətməklə ona yer açmaq üçün tələb olunan enerjini də nəzərə alır (FV işi). Bir çox bərk və maye maddələrdə fərq azdır, lakin qazlar üçün əhəmiyyətlidir.
Fizikaya görə, entropiyanın azalması mümkün deyil.
Entropiya müəyyən bir sistem daxilində lokal olaraq azala bilər, məsələn, su buza çevrildikdə. Lakin bu, yalnız ətraf mühitin entropiyası daha böyük miqdarda artdıqda və kainatın ümumi entropiyasının hələ də artmasını təmin etdikdə mümkündür.
Hər ekzotermik reaksiya (mənfi entalpiya) kortəbii şəkildə baş verir.
İstilik buraxan reaksiyaların əksəriyyəti spontan olsa da, entropiyanın artması enerji kəsirini aradan qaldırmaq üçün kifayət qədər yüksəkdirsə, bəzi endotermik reaksiyalar təbii olaraq baş verir. Spontanlıq Gibbs Sərbəst Enerjisi vasitəsilə hər iki amilin balansı ilə müəyyən edilir.
Sistemin təkamülündə təsadüfiliyi, ehtimalı və ya zamanın istiqamətini təhlil edərkən entropiyanı seçin. Sabit təzyiqdə kimyəvi reaksiyanın istilik tələblərini, enerji səmərəliliyini və ya istilik çıxışını hesablayarkən entalpiyanı seçin.
Bu müqayisə elektrik enerjisinin axmasının iki əsas yolu olan Alternativ Cərəyan (AC) və Sabit Cərəyan (DC) arasındakı fundamental fərqləri araşdırır. Bu müqayisə onların fiziki davranışını, necə yaradıldığını və müasir cəmiyyətin milli elektrik şəbəkələrindən tutmuş əl smartfonlarına qədər hər şeyi enerji ilə təmin etmək üçün hər ikisinin strateji qarışığına nə üçün etibar etdiyini əhatə edir.
Bu ətraflı müqayisə elementlərin tək əsas vahidləri olan atomlar və kimyəvi rabitə yolu ilə əmələ gələn mürəkkəb strukturlar olan molekullar arasındakı fərqi aydınlaşdırır. Bu, onların sabitlik, tərkib və fiziki davranışlarındakı fərqlərini vurğulayır və tələbələr və elm həvəskarları üçün maddə haqqında fundamental bir anlayış təmin edir.
Bu müqayisə, kosmosun quruluşunu idarə edən qüvvə olan cazibə qüvvəsi ilə atom sabitliyinə və müasir texnologiyaya cavabdeh olan elektromaqnetizm arasındakı fundamental fərqləri təhlil edir. Hər ikisi uzun mənzilli qüvvələr olsa da, güc, davranış və maddəyə təsir baxımından çox fərqlidir.
Bu müqayisə maddə və işığın dalğa və hissəcik modelləri arasındakı fundamental fərqləri və tarixi gərginliyi araşdırır. Kvant mexanikası dalğa-hissəcik ikililiyinin inqilabi konsepsiyasını təqdim etməzdən əvvəl klassik fizikanın onları qarşılıqlı istisna edən varlıqlar kimi necə qəbul etdiyini araşdırır, burada hər bir kvant obyekti eksperimental quruluşdan asılı olaraq hər iki modelin xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir.
Bu müqayisə, tək bir dalğa cəbhəsinin maneələrin ətrafında əyildiyi difraksiya ilə birdən çox dalğa cəbhəsinin üst-üstə düşdüyü zaman baş verən müdaxilə arasındakı fərqi aydınlaşdırır. Bu müqayisə, bu dalğa davranışlarının işıqda, səsdə və suda mürəkkəb nümunələr yaratmaq üçün necə qarşılıqlı təsir göstərdiyini araşdırır ki, bu da müasir optika və kvant mexanikasını anlamaq üçün vacibdir.
