মূল পার্থক্য - ফ্রি এনার্জি বনাম এনথালপি
মুক্ত শক্তি এবং এনথালপি দুটি থার্মোডাইনামিক শব্দ যা তাপ শক্তি এবং রাসায়নিক বিক্রিয়ার মধ্যে সম্পর্ক ব্যাখ্যা করতে ব্যবহৃত হয় যা একটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেমে ঘটে। মুক্ত শক্তি বা থার্মোডাইনামিক মুক্ত শক্তি হল একটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেম যে পরিমাণ কাজ সম্পাদন করতে পারে। অন্য কথায়, মুক্ত শক্তি হল থার্মোডাইনামিক কাজ সম্পাদনের জন্য সেই তাপগতি ব্যবস্থায় উপলব্ধ শক্তির পরিমাণ। অন্যদিকে, এনথালপি হল একটি থার্মোডাইনামিক পরিমাণ যা একটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেমে মোট শক্তির উপাদানকে উপস্থাপন করে। মুক্ত শক্তি এবং এনথালপির মধ্যে মূল পার্থক্য হল মুক্ত শক্তি থার্মোডাইনামিক কাজ সম্পাদনের জন্য উপলব্ধ মোট শক্তি দেয় যেখানে এনথালপি একটি তাপগতিগত সিস্টেমের মোট শক্তি দেয় যা তাপে রূপান্তরিত হতে পারে।
মুক্ত শক্তি কি?
মুক্ত শক্তি হল থার্মোডাইনামিক কাজ সম্পাদন করার জন্য একটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেমের জন্য উপলব্ধ শক্তির পরিমাণ। মুক্ত শক্তির শক্তির মাত্রা রয়েছে। একটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেমের মুক্ত শক্তির মান সিস্টেমের বর্তমান অবস্থা দ্বারা নির্ধারিত হয়; এর ইতিহাস দ্বারা নয়। তাপগতিবিদ্যায় প্রায়শই আলোচনা করা হয় দুটি প্রধান ধরণের মুক্ত শক্তি; হেলমহোল্টজ ফ্রি এনার্জি এবং গিবস ফ্রি এনার্জি।
হেলমহোল্টজ ফ্রি এনার্জি
হেল্মহোল্টজ মুক্ত শক্তি হল সেই শক্তি যা একটি বদ্ধ, তাপগতিগত ব্যবস্থায় স্থির তাপমাত্রা এবং আয়তনে তাপগতিগত কাজ সম্পাদন করতে পাওয়া যায়। তাই, হেলমহোল্টজ শক্তির ঋণাত্মক মান নির্দেশ করে যে একটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেম তার আয়তন ধ্রুবক ধরে রেখে সর্বাধিক কাজ করতে পারে। ভলিউম ধ্রুবক রাখার জন্য, মোট থার্মোডাইনামিক কাজের কিছু সীমানা কাজ হিসাবে করা হয় (সিস্টেমের সীমানা যেমন আছে তেমন রাখা)। হেলমহোল্টজ শক্তির সমীকরণ নীচে দেওয়া হল।
A=U – TS
যেখানে A হল Helmholtz মুক্ত শক্তি, U হল অভ্যন্তরীণ শক্তি, T হল একটি তাপমাত্রা, যা একটি ধ্রুবক এবং S হল সিস্টেমের এনট্রপি। এনট্রপি হল একটি থার্মোডাইনামিক পরিমাণ যা যান্ত্রিক কাজে রূপান্তরের জন্য একটি সিস্টেমের তাপীয় শক্তির অনুপলব্ধতার প্রতিনিধিত্ব করে৷
চিত্র 01: হারমান ভন হেলমহোল্টজ সর্বপ্রথম হেল্মহোল্টজ মুক্ত শক্তির ধারণাটি প্রস্তাব করেন
গিবস ফ্রি এনার্জি:
গিবস মুক্ত শক্তি সেই শক্তি যা একটি বদ্ধ, থার্মোডাইনামিক সিস্টেমে স্থির তাপমাত্রা এবং চাপে থার্মোডাইনামিক কাজ সম্পাদন করতে পাওয়া যায়। সিস্টেমের ভলিউম পরিবর্তিত হতে পারে। মুক্ত শক্তিকে G দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। গিবস মুক্ত শক্তির সমীকরণটি নীচে দেওয়া হল।
G=H – TS
উপরের সমীকরণে, G হল গিবস মুক্ত শক্তি, H হল সিস্টেমের এনথালপি, Y হল তাপমাত্রা, যা একটি ধ্রুবক এবং S হল সিস্টেমের এনট্রপি।
এনথালপি কি?
একটি সিস্টেমের এনথালপি হল একটি থার্মোডাইনামিক পরিমাণ যা একটি সিস্টেমের মোট তাপ সামগ্রীর সমতুল্য। এটি সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তি এবং চাপ এবং আয়তনের গুণফলের সমান। অতএব, এটি একটি সিস্টেমের একটি থার্মোডাইনামিক সম্পত্তি। এনথালপির সমীকরণ নিচে দেওয়া হল।
H=U + PV
তদনুসারে, H হল সিস্টেমের এনথালপি, U হল সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তি, P হল চাপ এবং V হল আয়তন। একটি সিস্টেমের এনথালপি হল সেই সিস্টেমের তাপ মুক্ত করার ক্ষমতার ইঙ্গিত (অ-যান্ত্রিক কাজ করার জন্য)। এনথালপি H. চিহ্ন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়
একটি সিস্টেমের এনথালপি নির্ধারণ করা আমাদেরকে নির্দেশ করতে দেয় যে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া এক্সোথার্মিক বা এন্ডোথার্মিক কিনা। একটি সিস্টেমের এনথালপির পরিবর্তন প্রতিক্রিয়ার তাপ নির্ধারণ করতে এবং রাসায়নিক বিক্রিয়া স্বতঃস্ফূর্ত বা অ-স্বতঃস্ফূর্ত কিনা তা অনুমান করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
ফ্রি এনার্জি এবং এনথালপির মধ্যে সম্পর্ক কী?
গিবস মুক্ত শক্তি এবং এনথালপি নিম্নলিখিত সমীকরণের মাধ্যমে সম্পর্কিত।
G=H – TS
উপরের সমীকরণে, G হল গিবস মুক্ত শক্তি, H হল সিস্টেমের এনথালপি, Y হল তাপমাত্রা, যা একটি ধ্রুবক এবং S হল সিস্টেমের এনট্রপি। G এবং H উভয়েরই পরিমাপের একক একই।
ফ্রি এনার্জি এবং এনথালপির মধ্যে পার্থক্য কী?
ফ্রি এনার্জি বনাম এনথালপি |
|
| মুক্ত শক্তি হল থার্মোডাইনামিক কাজ সম্পাদনের জন্য একটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেমের জন্য উপলব্ধ শক্তির পরিমাণ৷ | একটি সিস্টেমের এনথালপি হল একটি থার্মোডাইনামিক পরিমাণ যা একটি সিস্টেমের মোট তাপ সামগ্রীর সমতুল্য। |
| ধারণা | |
| মুক্ত শক্তি থার্মোডাইনামিক কাজ সম্পাদনের জন্য উপলব্ধ মোট শক্তি দেয়। | এনথালপি একটি সিস্টেমের মোট শক্তি দেয় যা তাপে রূপান্তরিত হতে পারে। |
| রূপান্তর | |
| মুক্ত শক্তি এমন শক্তি দেয় যা সিস্টেমের যান্ত্রিক কাজে রূপান্তরিত হতে পারে। | এনথালপি এমন শক্তি দেয় যা সিস্টেমের অ-যান্ত্রিক কাজে রূপান্তরিত হতে পারে। |
সারাংশ – ফ্রি এনার্জি বনাম এনথালপি
একটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেমের বিনামূল্যের শক্তি এবং এনথালপি একটি সিস্টেমে উপলব্ধ শক্তিকে উপস্থাপন করে। মুক্ত শক্তি এবং এনথালপির মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে মুক্ত শক্তি তাপগতিগত কাজ সম্পাদনের জন্য উপলব্ধ মোট শক্তি দেয় যেখানে এনথালপি একটি সিস্টেমের মোট শক্তি দেয় যা তাপে রূপান্তরিত হতে পারে।
