Разлика между термодинамиката и кинетиката

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 08:37

Термодинамика срещу кинетика

Както термодинамиката, така и кинетиката са научни принципи, които водят своите корени от физическите науки и са довели до толкова много постижения в научната област, като приложенията й са в много области на науката и инженерството. Двата термина буквално вървят ръка за ръка в химическите науки и са много тясно свързани.

Повече за термодинамиката

Самото наименование „термодинамика“подсказва значението на термина, който може да бъде наречен „термо“, отнасящ се до температурата и „динамика“, свързан с промяната. Следователно по-свободно може да се мисли като промени, които се случват поради температурата. Тези промени могат да имат физически и / или химичен характер. Промените, които се случват химически, се наричат „химични реакции“и това е довело до химическа термодинамика.

Като по-обща справка термодинамиката може да бъде описана като принцип, свързан с тела / състояния и процеси. Обикновено участващите процеси са енергийни трансфери, които могат да бъдат разделени на две отделни групи; т.е. топлина и работа. Ако едно енергийно състояние се промени в друго, ние казваме, че работата е свършена. Енергията е основно способността да се работи. Ако енергията на системата се промени в резултат на разликата в температурата, ние казваме, че е имало поток от топлина.

Следователно термодинамиката се занимава главно с енергетика и не дава никакви обяснения относно скоростта на възникване на тези промени. Това разграничение на скоростите и енергията, участващи в състояния / тела и процеси, е много ясно в областта на химическите науки, където термодинамиката се занимава само с енергетиката и положението на равновесие на химичната реакция.

Позицията на равновесие е там, където присъстват както реагентите, така и продуктите, а концентрациите на всички участващи видове остават, без да се променят във времето, и е специфично за конкретна реакция, когато реакцията се извършва при стандартни условия. Термодинамиката може да предскаже, че определено ще протече реакция, тъй като енергията на продуктите е по-малка от тази на реагентите. На практика обаче може да се наложи принципът на кинетика, за да се осъществи реакцията със значителна скорост.

Повече за кинетиката

Кинетиката по-често участва в областта на химическите науки. Следователно това се отнася до това колко бързо може да възникне химична реакция или колко бързо се достига точката на химическо равновесие. Различни параметри са свързани с контрола на скоростта на химичните реакции.

Въвлечените молекули трябва да се сблъскат с достатъчно енергия и в правилната ориентация. Всяко условие, което отговаря на това изискване, увеличава скоростта на химична реакция. Съществува енергийна бариера за протичането на всяка химична реакция. Това е известно като енергията на активиране. Енергията на молекулите трябва да бъде по-голяма от тази енергия, за да протече реакцията. Повишаването на температурата увеличава скоростта на реакцията, като доставя енергия, по-голяма от енергията на активиране, към по-висока част от молекулите. Увеличаването на повърхността позволява повече сблъсъци и увеличаването на концентрацията увеличава броя на реагиращите молекули, като по този начин увеличава скоростта на реакцията. Катализаторите се използват за понижаване на енергийната бариера на активиране и по този начин осигуряват лесен път за възникване на реакцията.

Термодинамика срещу кинетика

Термодинамиката се занимава само с енергетиката и положението на равновесие при преминаване от едно състояние в друго; като има предвид, че кинетиката е свързана със скоростите на процесите между държавите