الفرق الرئيسي بين المحتوى الحراري والحرارة هو أن المحتوى الحراري هو مقدار الحرارة المنقولة أثناء تفاعل كيميائي عند ضغط ثابت بينما الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة.
لأغراض الدراسة في الكيمياء ، نقسم الكون إلى قسمين: نظام ومحيط. النظام هو موضوع تحقيقنا والباقي محيط. الحرارة والمحتوى الحراري هما مصطلحان يصفان تدفق الطاقة وخصائص النظام.
ما هو المحتوى الحراري؟
في الديناميكا الحرارية ، الطاقة الكلية للنظام هي الطاقة الداخلية. تحدد الطاقة الداخلية إجمالي الطاقة الحركية والمحتملة للجزيئات في النظام.يمكن تغيير الطاقة الداخلية للنظام إما عن طريق العمل على النظام أو تسخينه. ومع ذلك ، فإن التغيير في الطاقة الداخلية لا يساوي الطاقة التي تنتقل كحرارة عندما يكون النظام قادرًا على تغيير حجمه.
المحتوى الحراري هو خاصية ديناميكية حرارية ويمكننا الإشارة إليها بواسطة H. العلاقة الرياضية لهذا المصطلح هي كما يلي:
H=U + PV
هنا ، H هي المحتوى الحراري و U هي الطاقة الداخلية ، P هي الضغط و V هي حجم النظام. توضح هذه المعادلة أن الطاقة التي يتم توفيرها كحرارة عند ضغط ثابت تساوي التغير في المحتوى الحراري. يمثل المصطلح pV الطاقة المطلوبة من قبل النظام لتغيير الحجم مقابل الضغط المستمر. لذلك ، المحتوى الحراري هو في الأساس حرارة تفاعل عند ضغط ثابت.
الشكل 01: تغييرات المحتوى الحراري لتغييرات المرحلة للمادة
علاوة على ذلك ، يتم الحصول على التغير في المحتوى الحراري (∆H) للتفاعل في درجة حرارة وضغط معينين عن طريق طرح المحتوى الحراري للمواد المتفاعلة من المحتوى الحراري للمنتجات. إذا كانت هذه القيمة سالبة ، يكون التفاعل طاردًا للحرارة. إذا كانت القيمة موجبة ، فيقال أن التفاعل ماص للحرارة. التغيير في المحتوى الحراري بين أي زوج من المواد المتفاعلة والمنتجات مستقل عن المسار بينهما. علاوة على ذلك ، يعتمد تغيير المحتوى الحراري على مرحلة المواد المتفاعلة. على سبيل المثال ، عندما يتفاعل الأكسجين وغازات الهيدروجين لإنتاج بخار الماء ، فإن تغير المحتوى الحراري يكون -483.7 كيلو جول. ولكن ، عندما تتفاعل نفس المواد المتفاعلة لإنتاج ماء سائل ، فإن تغير المحتوى الحراري يكون -571.5 كيلو جول.
ما هي الحرارة؟
قدرة النظام على القيام بالعمل هي طاقة ذلك النظام. يمكننا القيام بعمل على النظام أو يمكن للنظام القيام بعمل ، مما يؤدي إلى زيادة أو تقليل طاقة النظام وفقًا لذلك.يمكن تغيير طاقة النظام ، ليس فقط من خلال العمل نفسه ، بوسائل أخرى أيضًا. عندما تتغير طاقة النظام نتيجة لاختلاف درجة الحرارة بين النظام ومحيطه ، فإننا نشير إلى تلك الطاقة المنقولة بالحرارة (q) ؛ وهذا يعني أن الطاقة قد تم نقلها كحرارة
يتم نقل الحرارة من درجة حرارة عالية إلى درجة حرارة منخفضة ، والتي تتم وفقًا لتدرج درجة الحرارة. علاوة على ذلك ، تستمر هذه العملية حتى تصل درجة الحرارة بين النظام والمنطقة المحيطة إلى نفس المستوى. هناك نوعان من عمليات نقل الحرارة. إنها عمليات ماصة للحرارة وعمليات طاردة للحرارة. العملية الماصة للحرارة هي عملية تدخل فيها الطاقة إلى النظام من المناطق المحيطة كحرارة بينما العملية الطاردة للحرارة هي عملية يتم فيها نقل الحرارة من النظام إلى المناطق المحيطة كحرارة.
ما هو الفرق بين المحتوى الحراري والحرارة؟
في معظم الأوقات ، نستخدم المصطلحين "المحتوى الحراري" و "الحرارة" بالتبادل ، ولكن هناك فرق بسيط بين الانفعال والحرارة. الفرق الرئيسي بين المحتوى الحراري والحرارة هو أن المحتوى الحراري يصف كمية الحرارة المنقولة أثناء تفاعل كيميائي عند ضغط ثابت بينما الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة. علاوة على ذلك ، المحتوى الحراري هو دالة للحالة ، في حين أن الحرارة ليست لأن الحرارة ليست خاصية جوهرية للنظام. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكننا قياس المحتوى الحراري بشكل مباشر ، لذلك علينا حسابه من خلال المعادلات ؛ ومع ذلك ، يمكننا قياس الحرارة مباشرة كتغير في درجة الحرارة.
ملخص - المحتوى الحراري مقابل الحرارة
غالبًا ما نستخدم المصطلحين المحتوى الحراري والحرارة بالتبادل ، ولكن هناك اختلاف بسيط في المحتوى الحراري والحرارة هي أن المحتوى الحراري يصف كمية الحرارة المنقولة أثناء تفاعل كيميائي عند ضغط ثابت بينما الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة.
