Diferencia entre energía libre y entalpía

Diferencia clave - gratis Energía VS entalpía

La energía libre y la entalpía son dos términos termodinámicos utilizados para explicar la relación entre la energía térmica y las reacciones químicas que ocurren en un sistema termodinámico. Energía libre o energía libre termodinámica es la cantidad de trabajo que puede realizar un sistema termodinámico. En otras palabras, la energía libre es la cantidad de energía que está disponible en ese sistema termodinámico para realizar un trabajo termodinámico. La entalpía, por otro lado, es una cantidad termodinámica que representa el contenido de energía total en un sistema termodinámico. El diferencia clave entre la energía libre y la entalpía es que La energía libre proporciona la energía total disponible para realizar el trabajo termodinámico, mientras que la entalpía proporciona la energía total de un sistema termodinámico que se puede convertir al calor.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es la energía libre?
3. Que es la entalpía
4. Relación entre energía libre y entalpía
5. Comparación de lado a lado - Energía libre versus entalpía en forma tabular
6. Resumen

¿Qué es la energía libre??

La energía libre es la cantidad de energía disponible para que un sistema termodinámico realice un trabajo termodinámico. La energía libre tiene las dimensiones de la energía. El valor de la energía libre de un sistema termodinámico está determinado por el estado actual del sistema; No por su historia. Hay dos tipos principales de energía libre a menudo discutidas en termodinámica; Energía libre de Helmholtz y energía libre de Gibbs.

Energía libre de Helmholtz

La energía libre de Helmholtz es la energía que está disponible en un sistema termodinámico cerrado para realizar un trabajo termodinámico a temperatura y volumen constantes. Por lo tanto, el valor negativo de la energía Helmholtz indica el trabajo máximo que un sistema termodinámico puede realizar manteniendo su volumen constante. Para mantener constante el volumen, parte del trabajo termodinámico total se realiza como trabajo límite (para mantener el límite del sistema tal como está). La ecuación de energía Helmholtz se da a continuación.

A = u- ts

Donde A es la energía libre de Helmholtz, U es la energía interna, T es una temperatura, que es una constante y S es la entropía del sistema. La entropía es una cantidad termodinámica que representa la falta de disponibilidad de la energía térmica de un sistema para la conversión en trabajo mecánico.

Figura 01: Hermann von Helmholtz fue el primero en proponer el concepto de energía libre de Helmholtz

Gibbs Free Energy:

La energía libre de Gibbs la energía que está disponible en un sistema termodinámico cerrado para realizar un trabajo termodinámico a temperatura y presión constantes. El volumen del sistema puede variar. La energía libre se denota por G. La ecuación de energía libre de Gibbs se da a continuación.

G = H -TS

En la ecuación anterior, G es Gibbs Free Energy, H es la entalpía del sistema, y es la temperatura, que es una constante y S es la entropía del sistema.

Que es la entalpía?

La entalpía de un sistema es una cantidad termodinámica equivalente al contenido de calor total de un sistema. Es igual a la energía interna del sistema más el producto de la presión y el volumen. Por lo tanto, es una propiedad termodinámica de un sistema. El ecuación de entalpía se da a continuación.

H = U +PV

En consecuencia, H es la entalpía del sistema, u es la energía interna del sistema, p es la presión y v es el volumen. La entalpía de un sistema es la indicación de la capacidad de ese sistema para liberar calor (para hacer un trabajo no mecánico). La entalpía se denota por el símbolo h.

Determinar la entalpía de un sistema nos permite indicar si una reacción química es exotérmica o endotérmica. El cambio en la entalpía de un sistema se puede utilizar para determinar el calor de las reacciones y también para predecir si una reacción química es espontánea o no espontánea.

¿Cuál es la relación entre energía libre y entalpía??

La energía libre y la entalpía de Gibbs están relacionadas a través de la siguiente ecuación.

G = H -TS

En la ecuación anterior, G es Gibbs Free Energy, H es la entalpía del sistema, y es la temperatura, que es una constante y S es la entropía del sistema. Tanto G como H tienen las mismas unidades de medición.

¿Cuál es la diferencia entre energía libre y entalpía??

Energía libre vs entalpía
La energía libre es la cantidad de energía disponible para que un sistema termodinámico realice un trabajo termodinámico.	La entalpía de un sistema es una cantidad termodinámica equivalente al contenido de calor total de un sistema.
Concepto
La energía libre da la energía total disponible para realizar el trabajo termodinámico.	La entalpía proporciona la energía total de un sistema que se puede convertir al calor.
Conversión
La energía libre proporciona la energía que se puede convertir al trabajo mecánico del sistema.	La entalpía ofrece la energía que se puede convertir en trabajo no mecánico del sistema.

Resumen - Gratis Energía VS entalpía

La energía libre y la entalpía de un sistema termodinámico representan la energía que está disponible en un sistema. La diferencia clave entre la energía libre y la entalpía es que la energía libre proporciona la energía total disponible para realizar un trabajo termodinámico, mientras que la entalpía da la energía total de un sistema que se puede convertir a calor.

Referencia:

1.Los editores de Encyclopædia Britannica. "Energía gratis."Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 5 de enero. 2012. Disponible aquí
2.Helmenstine, Anne Marie, D. "¿Qué es la entalpía en química y física??"Thinkco, Jan. 25, 2018. Disponible aquí
3."Energía libre de Helmholtz."Wikipedia, Fundación Wikimedia, 17 de febrero. 2018. Disponible aquí
4."Gibbs (gratis) Energía."Bibliotecas de química, Librettexts, 12 de enero. 2018. Disponible aquí