एन्थैल्पी और ऊष्मा के बीच मुख्य अंतर यह है कि एन्थैल्पी एक रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान निरंतर दबाव में स्थानांतरित होने वाली ऊष्मा की मात्रा है जबकि ऊष्मा ऊर्जा का एक रूप है।
रसायन विज्ञान में अध्ययन के उद्देश्य से, हम ब्रह्मांड को दो भागों में विभाजित करते हैं: एक प्रणाली और आसपास। सिस्टम हमारी जांच का विषय है जबकि बाकी आसपास है। ऊष्मा और एन्थैल्पी दो पद हैं जो किसी निकाय के ऊर्जा प्रवाह और गुणों का वर्णन करते हैं।
एन्थैल्पी क्या है?
ऊष्मप्रवैगिकी में, एक प्रणाली की कुल ऊर्जा आंतरिक ऊर्जा है। आंतरिक ऊर्जा प्रणाली में अणुओं की कुल गतिज और संभावित ऊर्जा को निर्दिष्ट करती है।सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा को या तो सिस्टम पर काम करके या इसे गर्म करके बदला जा सकता है। हालाँकि, आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन उस ऊर्जा के बराबर नहीं है जो ऊष्मा के रूप में तब स्थानांतरित होती है जब सिस्टम अपना आयतन बदलने में सक्षम होता है।
एन्थैल्पी एक थर्मोडायनामिक गुण है और हम इसे एच द्वारा निरूपित कर सकते हैं। इस पद के लिए गणितीय संबंध इस प्रकार है:
एच=यू + पीवी
यहाँ, H एन्थैल्पी है और U आंतरिक ऊर्जा है, P दबाव है और V निकाय का आयतन है। यह समीकरण दर्शाता है कि स्थिर दाब पर ऊष्मा के रूप में आपूर्ति की गई ऊर्जा, एन्थैल्पी में परिवर्तन के बराबर होती है। पीवी शब्द प्रणाली द्वारा निरंतर दबाव के खिलाफ मात्रा को बदलने के लिए आवश्यक ऊर्जा के लिए जिम्मेदार है। अत: एन्थैल्पी मूलतः स्थिर दाब पर अभिक्रिया की ऊष्मा है।
चित्र 01: पदार्थ के चरण परिवर्तन के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन
इसके अलावा, किसी दिए गए तापमान और दबाव में प्रतिक्रिया के लिए थैलेपी परिवर्तन (∆H) उत्पादों की थैलेपी से अभिकारकों की थैलेपी को घटाकर प्राप्त किया जाता है। यदि यह मान ऋणात्मक है, तो अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है। यदि मान धनात्मक है, तो अभिक्रिया ऊष्माशोषी कहलाती है। अभिकारकों और उत्पादों के किसी भी युग्म के बीच एन्थैल्पी में परिवर्तन उनके बीच के पथ से स्वतंत्र होता है। इसके अलावा, थैलेपी परिवर्तन अभिकारकों के चरण पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, जब ऑक्सीजन और हाइड्रोजन गैसें जल वाष्प उत्पन्न करने के लिए प्रतिक्रिया करती हैं, तो एन्थैल्पी परिवर्तन -483.7 kJ होता है। लेकिन, जब वही अभिकारक द्रव जल उत्पन्न करने के लिए अभिक्रिया करते हैं, तो एन्थैल्पी परिवर्तन -571.5 kJ होता है।
गर्मी क्या है?
किसी तंत्र की कार्य करने की क्षमता उस तंत्र की ऊर्जा होती है। हम सिस्टम पर काम कर सकते हैं या सिस्टम काम कर सकता है, जिससे सिस्टम की ऊर्जा उसी के अनुसार बढ़ती या घटती है।एक प्रणाली की ऊर्जा को केवल कार्य से ही नहीं, अन्य तरीकों से भी बदला जा सकता है। जब सिस्टम और उसके परिवेश के बीच तापमान अंतर के परिणामस्वरूप किसी सिस्टम की ऊर्जा में परिवर्तन होता है, तो हम उस ऊर्जा को ऊष्मा (q) के रूप में स्थानांतरित करते हैं; यानी ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में स्थानांतरित किया गया है।
गर्मी का स्थानांतरण उच्च तापमान से निम्न तापमान की ओर होता है, जो तापमान प्रवणता के अनुसार होता है। इसके अलावा, यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि सिस्टम और आसपास के तापमान समान स्तर तक नहीं पहुंच जाते। गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया दो प्रकार की होती है। वे एंडोथर्मिक प्रक्रियाएं और एक्ज़ोथिर्मिक प्रक्रियाएं हैं। एंडोथर्मिक प्रक्रिया एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें ऊर्जा ऊष्मा के रूप में परिवेश से प्रणाली में प्रवेश करती है जबकि एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रक्रिया वह होती है जहाँ ऊष्मा को सिस्टम से परिवेश में ऊष्मा के रूप में स्थानांतरित किया जाता है।
एन्थैल्पी और हीट में क्या अंतर है?
ज्यादातर बार हम एन्थैल्पी और हीट शब्दों का एक-दूसरे के स्थान पर प्रयोग करते हैं, लेकिन एन्थप्ले और हीट में थोड़ा सा अंतर होता है। थैलेपी और ऊष्मा के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि थैलेपी एक रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान निरंतर दबाव में स्थानांतरित होने वाली ऊष्मा की मात्रा का वर्णन करता है जबकि ऊष्मा ऊर्जा का एक रूप है। इसके अलावा, थैलेपी राज्य का एक कार्य है, जबकि गर्मी नहीं है क्योंकि गर्मी एक प्रणाली की आंतरिक संपत्ति नहीं है। इसके अलावा, हम एन्थैल्पी को सीधे नहीं माप सकते हैं, इसलिए हमें इसे समीकरणों के माध्यम से परिकलित करना होगा; हालांकि, हम तापमान में बदलाव के रूप में गर्मी को सीधे माप सकते हैं।
सारांश – एन्थैल्पी बनाम हीट
हम अक्सर एन्थैल्पी और हीट शब्दों का परस्पर उपयोग करते हैं, लेकिन एन्थैल्पी और ऊष्मा में थोड़ा अंतर होता है कि एन्थैल्पी एक रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान निरंतर दबाव में स्थानांतरित होने वाली ऊष्मा की मात्रा का वर्णन करता है जबकि ऊष्मा ऊर्जा का एक रूप है।
