ความแตกต่างระหว่างอุณหพลศาสตร์และจลนศาสตร์ (พร้อมตาราง)

วิทยาศาสตร์แบ่งออกเป็นสามสาขากว้างๆ คือ ฟิสิกส์ เคมี และชีววิทยา สาขาแรก นั่นคือฟิสิกส์ แบ่งออกเป็นหลายส่วนเพิ่มเติม เช่น กลไก กัมมันตภาพรังสี อนุภาค คลื่น ฯลฯ ในบรรดาสาขาที่สำคัญที่สุดของงาน อุณหพลศาสตร์และจลนศาสตร์มีความสำคัญต่อการสำเร็จปริญญาทุกระดับ ทั้งสองสาขานี้มีขอบเขตที่กว้างขึ้นและไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแนวทางสหวิทยาการเท่านั้น

อุณหพลศาสตร์กับจลนศาสตร์

ความแตกต่างหลัก ระหว่างอุณหพลศาสตร์และจลนพลศาสตร์ก็คือ อุณหพลศาสตร์และจลนพลศาสตร์คือแบบแรกขึ้นอยู่กับการเกิดขึ้น ในขณะที่อย่างหลังขึ้นอยู่กับความเร็วที่ปฏิกิริยาเคมีหรือกระบวนการบางอย่างอาจเกิดขึ้น ทั้งสองขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงทางคณิตศาสตร์และการคาดเดาทางวิทยาศาสตร์ ตัวเร่งปฏิกิริยา สารยับยั้ง ฯลฯ ใช้เพื่อควบคุมอัตราการเกิดปฏิกิริยา

อุณหพลศาสตร์ถูกกำหนดให้เป็นการศึกษาความเป็นธรรมชาติของปฏิกิริยา มันทำงานบนหลักการของการคาดเดาเนื่องจากชะตากรรมที่คาดหวังของสารตั้งต้นเป็นจุดสนใจของวินัยนี้

จลนศาสตร์ถูกกำหนดให้เป็นการศึกษาอัตราการเกิดปฏิกิริยา โมเลกุลเช่นเดียวกับวัสดุอื่น ๆ สามารถนำมาพิจารณาสำหรับการแปลงนี้ จลนศาสตร์จัดการกับความเร็วมากกว่าความเป็นไปได้ของปฏิกิริยา

ตารางเปรียบเทียบระหว่างอุณหพลศาสตร์และจลนศาสตร์

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	อุณหพลศาสตร์	จลนศาสตร์
คำนิยาม	เป็นการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานความร้อนกับรูปแบบแปลงสภาพอื่นๆ	เป็นการศึกษาการเคลื่อนที่ของปฏิกิริยาเคมีภายใต้สภาวะควบคุมบรรยากาศเมื่อใช้แรงที่เหมาะสม
ทฤษฎีบทหลัก	เทอร์โมไดนามิกส์มีลักษณะเฉพาะตามแนวคิดของการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระหรือที่เรียกว่าพลังงานอิสระของกิ๊บส์	จลนศาสตร์อาศัยพลังงานกระตุ้นที่สารตั้งต้นต้องการในการเอาชนะอุปสรรคด้านพลังงานที่ใกล้ที่สุด เพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว
ขอบเขตการสมัคร	ใช้เฉพาะในกรณีของความมั่นคง	ใช้เฉพาะในกรณีของระยะการนำส่ง
พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุด	แรงผลักดันของปฏิกิริยาเฉพาะเป็นปัจจัยกำหนดที่สำคัญที่สุดของอุณหพลศาสตร์	การเอาชนะอุปสรรคด้านพลังงานที่มีอยู่ถือเป็นส่วนสำคัญที่สุดของจลนศาสตร์
ปัญหาได้รับการแก้ไข	แก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการเกิดปฏิกิริยา	แก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความเร็วที่ปฏิกิริยาที่น่าจะเกิดขึ้น

เทอร์โมไดนามิกส์คืออะไร?

เทอร์โมไดนามิกส์ตอบคำถามเช่นว่าปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นหรือไม่ ความน่าจะเป็นเดาได้โดยใช้กฎของอุณหพลศาสตร์ในสภาวะบริสุทธิ์ มีปัจจัยคงที่มากมายเช่นกัน ซึ่งส่งผลต่อความเป็นธรรมชาติของกระบวนการนั้นๆ นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ควรมีความเสถียรแฝงสูงกว่าสารตั้งต้นแต่ละชนิดเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาตอบสนองโดยเฉพาะ

อุณหพลศาสตร์อาศัยการลดลงของพลังงานอิสระ โดยทั่วไปถือกันว่าพลังงานอิสระสามารถมีได้ในสามสถานะ – บวก ลบ และศูนย์ เท่าที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเองเกี่ยวกับอุณหพลศาสตร์ ค่าลบของพลังงานอิสระเป็นสิ่งสำคัญ สมการอาร์เรเนียสยังมีบทบาทสำคัญในการแปรผันของอุณหภูมิมีความสัมพันธ์โดยตรงกับกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์

อุณหพลศาสตร์ยังรักษาสมดุล สามารถศึกษาเพิ่มเติมได้ว่ามีเสถียรภาพและแพร่กระจายได้ เมื่อสถานะของสสารเปลี่ยนเป็นรูปแบบอื่นที่เปลี่ยนสภาพได้โดยการควบคุมปัจจัยภายนอกบางอย่าง พลังงานจำนวนหนึ่งจะต้องกำหนดเพื่อผลักวัสดุที่เกิดปฏิกิริยาไปในทิศทางที่ถูกต้อง เป็นที่รู้จักกันว่าแรงผลักดันที่ใช้ในการกำหนดพลังงานกระตุ้นขั้นต่ำ สาระสำคัญของอุณหพลศาสตร์ในปฏิกิริยาเคมีนั้นสูงเนื่องจากการเดาที่แม่นยำในเงื่อนไขเหล่านี้

จลนศาสตร์คืออะไร?

เวลาที่สารตั้งต้นจะถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องการคือการโต้แย้งหลักในขณะที่อ้างถึงแบบจำลองจลนศาสตร์ ไม่มีการหารือเกี่ยวกับขั้นตอนสุดท้ายหรือชะตากรรมของผลิตภัณฑ์หลังจากที่ปล่อยให้อยู่ในสภาพที่เหมาะสมที่สุด กล่าวอีกนัยหนึ่ง ทฤษฎีบทคือจลนศาสตร์มีพลวัตมากกว่าเทอร์โมไดนามิกส์ โดยไม่คำนึงถึงนิรุกติศาสตร์

จลนพลศาสตร์มักเกี่ยวข้องกับการกำหนดอัตรา แม้ว่าจะไม่สามารถใช้แรงภายนอกมามีอิทธิพลต่ออัตราดังกล่าวได้ การคำนวณช่วยให้นักทฤษฎีวิเคราะห์ปฏิกิริยาของสารตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป ซึ่งช่วยปรับปรุงงานวิจัยให้ดียิ่งขึ้น สถานะเฉพาะที่จำเป็นสำหรับการศึกษาจลนศาสตร์อย่างแม่นยำคือสถานะการเปลี่ยนแปลง กล่าวอีกนัยหนึ่ง ระบบไม่จำเป็นต้องอยู่ในสภาวะสมดุล แต่อยู่ในสภาวะของการเคลื่อนไหวคงที่ระหว่างความไม่สมดุลและสมดุล (หรือกลับกัน)

จลนศาสตร์ต้องการช่องว่างเวลาระหว่างสองโหมดของการแปลง มีอุปสรรคด้านพลังงานที่ต้องเอาชนะโดยสารตั้งต้นเพื่อให้ถึงสภาวะสมดุลขั้นสุดท้าย เช่นเดียวกับการแปลงผลิตภัณฑ์กลับเป็นสารตั้งต้น ตามความต้องการของกระบวนการทางเคมี บางครั้งจลนศาสตร์ยังช่วยในการกำหนดการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในขั้นตอนของวัสดุด้วย

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอุณหพลศาสตร์และจลนศาสตร์

บทสรุป

กระบวนการต่างๆ แตกต่างกันไปตามโหมดการนำ ลักษณะเฉพาะ ผลลัพธ์สุดท้าย และพารามิเตอร์อื่นๆ อีกมากมาย ในแง่ของอุณหพลศาสตร์และจลนศาสตร์ การแปรผันของพวกมันซับซ้อนกว่ามากเนื่องจากการรวมเข้าไว้ด้วยกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง อุณหพลศาสตร์และจลนศาสตร์แตกต่างกันแต่มีความเกี่ยวข้องกัน ความสัมพันธ์ถือเป็นสารเคมี

นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เน้นที่จุดร่วมสำหรับปฏิกิริยาเชื้อเพลิง หลักฐานทางวิชาการของทั้งสองกระบวนการไม่สำคัญเท่าการคำนวณทางคณิตศาสตร์ กฎหมายและทฤษฎีบทที่เกี่ยวข้องสามารถนำมาพิจารณาในกระบวนการแก้ตัวเลขพร้อมกันได้ วิธีการแบบกราฟิกยังใช้ได้ในกรณีส่วนใหญ่

อ้างอิง