Diferencia entre entropía y entalpía

La entropía se refiere al desorden o aleatoriedad de un sistema, mientras que la entalpía se refiere a la cantidad total de energía en un sistema. La entropía está relacionada con el desorden y el número de estados microscópicos posibles y la entalpía está relacionada con la energía interna y el intercambio de calor. 

En el ámbito de la termodinámica, la entropía y la entalpía son dos conceptos fundamentales que nos ayudan a comprender los procesos físicos y químicos que ocurren en la naturaleza. Si bien estos términos están relacionados con la energía y el flujo de calor, cada uno tiene su propio significado y aplicaciones específicas.

En este artículo, vamos a ver en detalle las diferencias entre entropía y entalpía, analizando qué son, cómo se definen y cuáles son sus principales diferencias. ¡Vamos allá con entropía vs entalpía!

¿Qué es la entropía?

La entropía es una medida de la desorden o aleatoriedad de un sistema. En términos simples, se puede entender como una medida de cuánta energía no puede convertirse en trabajo útil en un sistema cerrado. Se representa con la letra «S» y se mide en unidades de energía divididas por temperatura, como julios por kelvin (J/K).

La entropía se relaciona directamente con el número de posibles estados microscópicos en los que puede encontrarse un sistema macroscópico. Cuanto mayor sea el número de estados microscópicos, mayor será la entropía del sistema y, por lo tanto, mayor será su desorden.

Un ejemplo sencillo para comprender la entropía es considerar un vaso de agua caliente y un vaso de agua fría. El agua caliente tiene una mayor entropía que el agua fría debido a que sus moléculas están en constante movimiento y desordenadas, mientras que las moléculas en el agua fría están más ordenadas y tienen menos movimiento.

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La entropía también está relacionada con la dirección en la que ocurren los procesos naturales. Según la segunda ley de la termodinámica, la entropía de un sistema aislado tiende a aumentar con el tiempo, lo que implica que los procesos naturales tienden a ir hacia un estado de mayor desorden.

Ejemplos de entropía

  • Cuando una taza de café caliente se enfría y alcanza la temperatura ambiente, la entropía del sistema aumenta.
  • Cuando un bloque de hielo se derrite y se convierte en agua líquida, la entropía del sistema aumenta.
  • Cuando un gas se expande libremente en un recipiente, la entropía del sistema aumenta.

¿Qué es la entalpía?

La entalpía es una función termodinámica que describe la cantidad total de energía en un sistema, incluyendo la energía interna y la energía transferida como calor. Se representa con la letra «H» y se mide en unidades de energía, como julios (J).

La entalpía de un sistema se calcula como la suma de la energía interna del sistema y el producto de la presión y el volumen del sistema. Se puede pensar en la entalpía como la cantidad de energía que se intercambia entre un sistema y su entorno durante un proceso a presión constante.

La entalpía es especialmente útil para analizar los cambios de calor en una reacción química. Si una reacción química es exotérmica, es decir, libera calor, la entalpía del sistema disminuye. Por otro lado, si una reacción es endotérmica, es decir, absorbe calor, la entalpía del sistema aumenta.

Ejemplos de entalpía

  • Cuando se quema un trozo de madera en una fogata, la entalpía del sistema disminuye debido a la liberación de energía en forma de calor.
  • Cuando se produce la combustión del gas natural en una estufa, la entalpía del sistema disminuye, lo que genera calor para cocinar los alimentos.
  • Cuando se mezclan dos soluciones químicas y se produce una reacción exotérmica, la entalpía del sistema disminuye y se libera calor.
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Principales diferencias entre entropía y entalpía

Ahora que entendemos qué es la entropía y qué es la entalpía, podemos destacar las principales diferencias entre estos dos conceptos:

  • Definición: La entropía es una medida de desorden o aleatoriedad de un sistema, mientras que la entalpía es una medida de la cantidad total de energía en un sistema.
  • Símbolo: La entropía se representa con la letra «S», mientras que la entalpía se representa con la letra «H».
  • Unidades de medida: La entropía se mide en unidades de energía divididas por temperatura (J/K), mientras que la entalpía se mide en unidades de energía (J).
  • Relación con el desorden: La entropía está relacionada directamente con el desorden de un sistema, ya que cuanto mayor sea la entropía, mayor será el desorden. Por otro lado, la entalpía no tiene una relación directa con el desorden.
  • Cambios en una reacción química: La entropía puede aumentar o disminuir durante una reacción química, dependiendo de la cantidad de desorden generada. En cambio, la entalpía puede ser exotérmica (disminuye) o endotérmica (aumenta) durante una reacción química, dependiendo del calor liberado o absorbido.
  • Importancia en la termodinámica: Tanto la entropía como la entalpía son conceptos fundamentales en la termodinámica y se utilizan para comprender y analizar los procesos físicos y químicos que ocurren en la naturaleza.

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