Perbedaan Utama - Energi Bebas vs Entalpi
Energi bebas dan entalpi adalah dua istilah termodinamika yang digunakan untuk menjelaskan hubungan antara energi panas dan reaksi kimia yang terjadi dalam sistem termodinamika. Energi bebas atau energi bebas termodinamika adalah jumlah pekerjaan yang dapat dilakukan oleh sistem termodinamika. Dengan kata lain, energi bebas adalah jumlah energi yang tersedia dalam sistem termodinamika tersebut untuk melakukan pekerjaan termodinamika. Entalpi, di sisi lain, adalah besaran termodinamika yang mewakili kandungan energi total dalam sistem termodinamika. Perbedaan utama antara energi bebas dan entalpi adalah bahwa energi bebas memberikan energi total yang tersedia untuk melakukan kerja termodinamika sedangkan entalpi memberikan energi total dari sistem termodinamika yang dapat diubah menjadi panas.
ISI
1. Gambaran Umum dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Energi Bebas
3. Apa itu Entalpi
4. Hubungan Antara Energi Bebas dan Entalpi
5. Perbandingan Berdampingan - Energi Bebas vs Entalpi dalam Bentuk Tabel
6. Ringkasan
Apa itu Energi Gratis?
Energi bebas adalah jumlah energi yang tersedia untuk sistem termodinamika untuk melakukan pekerjaan termodinamika. Energi bebas memiliki dimensi energi. Nilai energi bebas sistem termodinamika ditentukan oleh keadaan sistem saat ini; bukan karena sejarahnya. Ada dua jenis energi bebas yang sering dibahas dalam termodinamika; Energi bebas Helmholtz dan energi bebas Gibbs.
Helmholtz Free Energy
Energi bebas Helmholtz adalah energi yang tersedia dalam sistem termodinamika tertutup untuk melakukan kerja termodinamika pada suhu dan volume yang konstan. Oleh karena itu, nilai negatif energi Helmholtz menunjukkan kerja maksimum yang dapat dilakukan oleh sistem termodinamika dengan mempertahankan konstanta volumenya. Untuk menjaga volume tetap konstan, beberapa pekerjaan termodinamika total dilakukan sebagai pekerjaan batas (untuk menjaga batas sistem sebagaimana adanya). Persamaan energi Helmholtz diberikan di bawah ini.
A = U - TS
Di mana A adalah energi bebas Helmholtz, U adalah energi dalam, T adalah suhu, yang merupakan konstanta dan S adalah entropi sistem. Entropi adalah besaran termodinamika yang menunjukkan tidak tersedianya energi termal sistem untuk diubah menjadi pekerjaan mekanis.
Gambar 01: Hermann von Helmholtz adalah orang pertama yang mengajukan konsep energi bebas Helmholtz
Energi Bebas Gibbs:
Gibbs membebaskan energi energi yang tersedia dalam sistem termodinamika tertutup untuk melakukan kerja termodinamika pada suhu dan tekanan konstan. Volume sistem dapat bervariasi. Energi bebas dilambangkan dengan G. Persamaan energi bebas Gibbs diberikan di bawah ini.
G = H - TS
Dalam persamaan di atas, G adalah energi bebas Gibbs, H adalah entalpi sistem, Y adalah suhu, yang merupakan konstanta dan S adalah entropi sistem.
Apa itu Entalpi?
Entalpi suatu sistem adalah besaran termodinamika yang setara dengan kandungan panas total suatu sistem. Ini sama dengan energi internal sistem ditambah produk tekanan dan volume. Oleh karena itu, ini adalah properti termodinamika dari suatu sistem. Persamaan entalpi diberikan di bawah ini.
H = U + PV
Dengan demikian, H adalah entalpi sistem, U adalah energi internal sistem, P adalah tekanan dan V adalah volume. Entalpi suatu sistem adalah indikasi kapasitas sistem tersebut untuk melepaskan panas (untuk melakukan pekerjaan non-mekanis). Entalpi dilambangkan dengan simbol H.
Menentukan entalpi suatu sistem memungkinkan kita untuk menunjukkan apakah suatu reaksi kimia eksotermik atau endotermik. Perubahan entalpi suatu sistem dapat digunakan untuk menentukan kalor reaksi dan juga untuk memprediksi apakah suatu reaksi kimia terjadi secara spontan atau tidak.
Apa Hubungan Antara Energi Bebas dan Entalpi?
Energi bebas Gibbs dan entalpi terkait melalui persamaan berikut.
G = H - TS
Dalam persamaan di atas, G adalah energi bebas Gibbs, H adalah entalpi sistem, Y adalah suhu, yang merupakan konstanta dan S adalah entropi sistem. Baik G dan H memiliki satuan ukur yang sama.
Apa Perbedaan Antara Energi Bebas dan Entalpi?
Energi Gratis vs Entalpi |
|
| Energi bebas adalah jumlah energi yang tersedia untuk sistem termodinamika untuk melakukan pekerjaan termodinamika. | Entalpi suatu sistem adalah besaran termodinamika yang setara dengan kandungan panas total suatu sistem. |
| Konsep | |
| Energi bebas memberikan energi total yang tersedia untuk melakukan pekerjaan termodinamika. | Entalpi memberikan energi total dari suatu sistem yang dapat diubah menjadi panas. |
| Konversi | |
| Energi bebas memberikan energi yang dapat diubah menjadi kerja mekanis sistem. | Entalpi memberikan energi yang dapat diubah menjadi pekerjaan non-mekanis sistem. |
Ringkasan - Energi Gratis vs Entalpi
Energi bebas dan entalpi sistem termodinamika merupakan energi yang tersedia dalam suatu sistem. Perbedaan utama antara energi bebas dan entalpi adalah bahwa energi bebas memberikan energi total yang tersedia untuk melakukan kerja termodinamika sedangkan entalpi memberikan energi total dari suatu sistem yang dapat diubah menjadi panas.
