Energia interna è definita come la somma delle energie cinetica e potenziale di tutte le particelle di un sistema. È una funzione di stato, il che significa che dipende solo dallo stato attuale del sistema e non da come il sistema è arrivato a quello stato.
Entalpia è definita come la somma dell'energia interna di un sistema e il prodotto della pressione e del volume del sistema. È anche una funzione di stato, ma è importante notare che l’entalpia dipende non solo dallo stato attuale del sistema ma anche dal percorso intrapreso dal sistema per raggiungere quello stato.
Questa differenza può essere illustrata considerando il seguente esempio. Supponiamo di avere un gas che inizialmente si trova ad alta pressione e a basso volume. Se espandi lentamente il gas, facendo lavoro sull'ambiente circostante nel processo, l'energia interna del gas diminuirà perché le particelle nel gas avranno meno energia cinetica. Tuttavia, l'entalpia del gas rimarrà la stessa, perché la diminuzione dell'energia interna sarà esattamente compensata dall'aumento del prodotto della pressione per il volume.
In generale, l'entalpia è una proprietà più utile dell'energia interna per descrivere i cambiamenti energetici che si verificano nelle reazioni chimiche. Questo perché le reazioni chimiche spesso comportano cambiamenti di volume e l'entalpia tiene conto di questi cambiamenti.
Ecco una tabella che riassume le principali differenze tra entalpia ed energia interna:
| Immobile | Definizione | Unità | Dipende da |
|---|---|---|---|
| Energia interna | Somma dell'energia cinetica e potenziale di tutte le particelle di un sistema | Joule (J) | Solo lo stato attuale del sistema |
| Entalpia | Somma dell'energia interna di un sistema e del prodotto della pressione e del volume del sistema | Joule (J) | Lo stato attuale del sistema e il percorso intrapreso dal sistema per raggiungere quello stato |
