열역학 용어의 차이가 궁금합니다.
요즘 열약학을 공부하고 있는데요. 열역학 용어중에 너무 비슷하기 때문에 핫갈리는 용어가 있습니다. 엔탈피와 엔트로피의 차이점에 대해 설명 부탁드립니다.
1개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김계민 과학전문가입니다.
1. 엔트로피 : 엔트로피(ΔS)는 계(system) 내의 무질서도를 말하는 말입니다.
일명 경우의 수라고 이해하면 쉽습니다.
예를 들어서 순수한 용매와 용질을 용해시킨 용액을 비교할때 순수한 용매에서 나올수 있는 경우의 수는 용액보다 적겠죠?
그렇다면 순수한 용매의 엔트로피(ΔS₁)가 용액의 엔트로피(ΔS₂)보다 작다고 얘기합니다.
표시할때는 ΔS₁< ΔS₂라고 하시면 됩니다.
엔트로피는 상태함수이기 때문에 S 앞에 델타기호 Δ를 꼭 붙여 써주셔야 되고요.
엔트로피는 화학 반응에서의 진행 방향을 추측할때 이용되는데
모든 반응들은 엔트로피가 작은 쪽에서 큰 쪽으로, 즉 무질서도가 더 커지는 방향으로 진행됩니다.
반응에 따라 엔탈피 조건도 고려되지만 '일반적'으로 그렇습니다.
엔트로피가 증가하는 반응일수록 자발적인 반응이 되는 것이죠.
2. 엔탈피 : 엔탈피는 계(system)가 포함하고 있는 총 에너지 함량입니다.
엔탈피 변화(ΔH)는 반응이 진행되었을때 이동한 에너지를 말합니다.
여기서 흡열 반응과 발열 반응의 개념이 필요한데,
흡열 반응은 말그대로 열을 흡수하는 반응이고 발열 반응을 열을 방출하는 반응입니다.
발열 반응이 진행되었을때 내부에서 에너지가 방출되었으므로 엔탈피 변화는 마이너스가 됩니다.
흡열 반응일때는 당연히 플러스가 되겠죠.
그럼 반대로, 엔탈피가 플러스이면 흡열 반응이란 뜻이므로 열을 가해줄수록 반응이 잘 일어납니다.
만약 엔탈피가 마이너스, 즉 발열 반응인데 열을 가해주면 반응이 일어나지 못합니다.
엔탈피도 역시 상태함수이기 때문에 H 앞에 델타기호 Δ를 붙여주셔야 합니다.
그럼 엔트로피와 엔탈피로 반응의 자발성을 본다면
엔탈피가 감소하는 반응일수록(ΔH<0), 엔트로피가 증가하는 반응일수록(ΔS>0) 자발적으로 일어납니다.
이런 것을 볼때 엔탈피와 엔트로피는 반응의 자발성과 진행 방향을 결정하는데 쓰입니다.