الديناميكا الحرارية مقابل حركية

كل من الديناميكا الحرارية والحركية هي مبادئ علمية تستمد جذورها من العلوم الفيزيائية وحققت الكثير من التطورات في المجال العلمي ، مع تطبيقاتها التي تعمل في العديد من مجالات العلوم والهندسة. المصطلحان يسيران جنبًا إلى جنب في العلوم الكيميائية ويرتبطان ارتباطًا وثيقًا.

المزيد عن الديناميكا الحرارية

يشير اسم "الديناميكا الحرارية" نفسها إلى معنى المصطلح الذي يمكن أن يشار إليه باسم "الحرارية" المتعلقة بدرجة الحرارة و "الديناميات" المتعلقة بالتغيير. وبالتالي أكثر فضفاضة يمكن اعتباره التغيرات التي تحدث بسبب درجة الحرارة. يمكن أن تكون هذه التغييرات فيزيائية و / أو كيميائية بطبيعتها. تسمى التغييرات التي تحدث كيميائيًا بأنها "تفاعلات كيميائية" ، وقد أدى ذلك إلى الديناميكا الحرارية الكيميائية.

في إشارة أكثر عمومية ، يمكن وصف الديناميكا الحرارية كمبدأ يتعلق بالهيئات / الحالات والعمليات. عادة ما تكون العمليات المعنية هي نقل الطاقة ، والتي يمكن تقسيمها إلى مجموعتين متميزتين ؛ أي الحرارة والعمل. إذا تغيرت حالة الطاقة إلى أخرى ، فإننا نقول أن العمل قد تم. الطاقة هي في الأساس القدرة على القيام بالعمل. إذا تغيرت طاقة النظام كنتيجة للاختلاف في درجة الحرارة ، فإننا نقول إنه كان هناك تدفق للحرارة.

لذلك ، تهتم الديناميكا الحرارية أساسًا بالطاقة ، ولا تقدم أي تفسير على الإطلاق لمعدل حدوث هذه التغييرات. هذا التمييز بين المعدلات وعلم الطاقة المتورط في الحالات / الهيئات والعمليات واضح جدًا في مجال العلوم الكيميائية حيث الديناميكا الحرارية تهتم فقط بعلم الطاقة وموقف توازن التفاعل الكيميائي.

موقف التوازن هو وجود كل من المواد المتفاعلة والمنتجات وتركيزات جميع الأنواع المعنية تبقى دون تغيير مع مرور الوقت ، وهي محددة لتفاعل معين عندما يتم التفاعل في ظل ظروف قياسية. الديناميكا الحرارية قد تتوقع أن يحدث تفاعل بالتأكيد لأن طاقة المنتجات أقل من طاقة المواد المتفاعلة. ومع ذلك ، في الممارسة العملية ، قد يحتاج المرء إلى مبدأ الحركية لجعل رد الفعل يحدث بمعدل ملحوظ.

المزيد عن حركية

غالبًا ما تشارك الحركية في مجال العلوم الكيميائية. ومن ثم فإنه يتعلق بسرعة حدوث تفاعل كيميائي أو مدى سرعة الوصول إلى نقطة التوازن الكيميائي. ترتبط المعلمات المختلفة بالتحكم في معدلات التفاعلات الكيميائية.

يجب أن تصطدم الجزيئات المعنية بالطاقة الكافية وفي الاتجاه الصحيح. أي شرط يستوفي هذا الشرط يزيد من معدل التفاعل الكيميائي. هناك حاجز طاقة لأي تفاعل كيميائي يحدث. هذا هو المعروف باسم طاقة التنشيط. يجب أن تكون طاقة الجزيئات أكبر من هذه الطاقة حتى يحدث التفاعل. زيادة درجة الحرارة تزيد من معدل التفاعل عن طريق توفير طاقة أكبر من طاقة التنشيط ، إلى جزء أعلى من الجزيئات. زيادة مساحة السطح تسمح بمزيد من الاصطدامات وزيادة التركيز يزيد من عدد جزيئات التفاعل وبالتالي زيادة معدل التفاعل. يتم استخدام المحفزات لخفض حاجز طاقة التنشيط وبالتالي توفير طريق سهل لحدوث رد الفعل.

الديناميكا الحرارية مقابل حركية

  • الديناميكا الحرارية تهتم فقط بالحيوية وموقف التوازن عند الانتقال من حالة إلى أخرى ؛ في حين تتعلق الحركية بمعدلات العمليات بين الدول.

  • في العلوم الكيميائية ، تخبرنا الديناميكا الحرارية إلى أي مدى يحدث رد فعل ، لكن علم الحركة يخبرك بمدى سرعة حدوث التفاعل.