焓(enthalpy)和熵(entropy)的區別

焓和熵之間的關鍵區別在於，焓是在恆定壓力下發生的熱傳遞，而熵給出了系統隨機性的概念。

為了化學研究的目的，我們把宇宙分成兩個系統和一個環境。在任何時候，我們要研究的部分是系統，其餘的都是圍繞著系統。焓和熵是描述系統和周圍環境中發生的反應的兩個術語。焓和熵都是熱力學態函數。

什麼是焓(enthalpy)？

當一個反應發生時，它可能吸收或放出熱量，如果我們在恆壓下進行反應，我們稱之為反應的焓。然而，我們不能測量分子的焓。因此，我們需要測量反應過程中焓的變化。通過從產物的焓值中減去反應物的焓，我們可以得到在給定溫度和壓力下反應的焓變化（∆H）。如果該值為負值，則反應是放熱的。如果值為正，則反應是吸熱的。

圖01：焓變和相變之間的關係

任何一對反應物和產物之間的焓變化與它們之間的路徑無關。此外，焓的變化取決於反應物的相。例如，當氧氣和氫氣反應生成水蒸氣時，焓變為-483.7kj。當相同反應物反應生成液態水時，焓變為-571.5kj。

2H2（g）+O2（g）→2H2O（g）；∆H=-483.7千焦

2H2（g）+O2（g）→2H2O（l）；∆H=-571.7 kJ

什麼是熵(entropy)？

有些事情是自發發生的，有些則不是。例如，熱會從熱的物體流向較冷的物體，但我們不能觀察到相反的情況，即使它不違反能量守恆定律。當發生變化時，總能量保持不變，但分配方式不同。我們可以通過能量的分佈來確定變化的方向。一個變化是自發的，如果它導致更大的隨機性和整個宇宙的混亂。我們可以用一個狀態函數來度量混沌、隨機性或能量的分散程度，我們稱之為熵。

圖02：熵隨熱傳遞的變化圖

熱力學第二定律與熵有關，它說：“宇宙的熵在自發過程中增加。”熵和產生的熱量根據系統使用能量的程度相互關聯。事實上，由給定熱量q引起的熵變或額外無序度的大小取決於溫度。如果它已經很熱了，一點額外的熱量不會造成更多的混亂，但是如果溫度非常低，同樣的熱量會導致無序的急劇增加。因此，我們可以這樣寫：（ds在熵中變化，dq在熱中變化，T是溫度。

ds=dq/T