Разница между термодинамикой и кинетикой

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Термодинамика против кинетики

И термодинамика, и кинетика - это научные принципы, которые берут свое начало в физических науках и привели к очень многим достижениям в научной области, а ее приложения находят применение во многих областях науки и техники. Эти два термина буквально идут рука об руку в химических науках и очень тесно связаны.

Подробнее о термодинамике

Само название «термодинамика» предполагает значение термина, который можно назвать «термо», относящимся к температуре и «динамикой», относящимся к изменениям. Следовательно, в более широком смысле это можно представить как изменения, происходящие из-за температуры. Эти изменения могут иметь физический и / или химический характер. Изменения, которые происходят химически, называются «химическими реакциями», и это привело к химической термодинамике.

В более общем плане термодинамику можно описать как принцип, связанный с телами / состояниями и процессами. Обычно речь идет о передаче энергии, которую можно разделить на две отдельные группы; т.е. тепло и работать. Если одно энергетическое состояние меняется на другое, мы говорим, что работа сделана. Энергия - это в основном способность выполнять работу. Если энергия системы изменяется в результате разницы температур, мы говорим, что произошел поток тепла.

Таким образом, термодинамика в основном занимается энергетикой и не дает никаких объяснений скорости возникновения этих изменений. Это различие скоростей и энергии, участвующих в состояниях / телах и процессах, очень ясно в области химических наук, где термодинамика занимается только энергетикой и положением равновесия химической реакции.

Положение равновесия - это когда присутствуют как реагенты, так и продукты, а концентрации всех вовлеченных частиц остаются неизменными с течением времени, и это является специфическим для конкретной реакции, когда реакция проводится в стандартных условиях. Термодинамика может предсказать, что реакция обязательно произойдет, потому что энергия продуктов меньше энергии реагентов. Однако на практике может потребоваться принцип кинетики, чтобы реакция протекала с заметной скоростью.

Подробнее о кинетике

Кинетика чаще встречается в области химических наук. Следовательно, это относится к тому, как быстро может происходить химическая реакция или как быстро достигается точка химического равновесия. Различные параметры связаны с контролем скорости химических реакций.

Вовлеченные молекулы должны столкнуться с достаточной энергией и в правильной ориентации. Любое условие, отвечающее этому требованию, увеличивает скорость химической реакции. Для любой химической реакции существует энергетический барьер. Это известно как энергия активации. Энергия молекул должна быть больше, чем эта энергия, чтобы реакция имела место. Повышение температуры увеличивает скорость реакции за счет передачи энергии, превышающей энергию активации, большей части молекул. Увеличение площади поверхности допускает большее количество столкновений, а увеличение концентрации увеличивает количество реагирующих молекул, тем самым увеличивая скорость реакции. Катализаторы используются для снижения энергетического барьера активации и тем самым обеспечивают легкий путь протекания реакции.

Термодинамика против кинетики

Термодинамика занимается только энергетикой и положением равновесия при переходе из одного состояния в другое; тогда как кинетика относится к скорости процессов между состояниями