Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Раздел термодинамики, изучающий тепловые эффекты химических реакций, зависимость их от состава и строения реагентов и от условий проведения реакций, называется термохимией.




В термодинамике для изучения выделяют термодинамическую систему -совокупность тел, выделенную из окружающего пространства и являющуюся объектом исследования.

Чаще всего имеют дело с закрытыми системами, которые не обмениваются с внешней средой веществом, но обмениваются энергией. Если же нет обмена и энергией, то это - изолированная система.

Системы могут отличаться количеством фаз.

Вгомогеннойсистеме все вещества находятся в одном агрегатном состоянии, в одной фазе.

Вгетерогеннойсистеме вещества находятся в различных агрегатных состояниях, нескольких фазах.

Фаза –это часть системы, однородная во всех ее точках по химическому составу и свойствам и отделенная от других фаз системы поверхностью раздела.

Одна и та же система может находиться в различных состояниях. Для характеристики состояния системы используются такие измеримые свойства, как масса (m), температура (Т), объем (V), давление (P), концентрация (С) и др. - термодинамические параметры.

На основании этих простых параметров можно определить другие, более сложные, переменные величины, которые также используются для характеристики состояния системы и тех изменений, которые в ней происходят - термодинамические функции.Часть таких функций являются функциями состояния.Это такие функции, которые зависят от начальных и конечных параметров и не зависят от пути процессов. Таковыми являются внутренняя энергия и некоторые другие функции.

Другие термодинамические функции, например, тепловые эффекты (Q) и работа, совершаемая системой (А), не являются функциями состояния.

Внутренняя энергия (U) –это функция состояния, которая характеризует полный запас энергии системы. Ее абсолютную величину нельзя определить, однако на практике достаточно знать изменение энергии при переходе системы из одного состояния в другое.

Изменение состояния системы, сопровождающееся изменением хотя бы одного из параметров системы во времени, называется термодинамическим процессом.

Процессы при постоянной температуре называютизотермическими, при постоянном объеме - изохорными, при постоянном давлении -изобарными.

Количественное соотношение между изменением внутренней энергии, теплотой и работой устанавливает первый закон термодинамики:

 

. (4.1)

 

Первый закон термодинамики является формой выражения закона сохранения энергии.Согласно этому закону, энергия не исчезает и не возникает, она переходит из одной формы в другую в строго определенных, всегда эквивалентных количествах. В данном случае тепловая энергия расходуется на изменение внутренней энергии и на работу системы против внешних сил или на работу внешних сил над системой.



Для изохорного процесса уравнение (4.1) запишется в виде

 

Для изобарного процесса:

 

Qp = DU + РDV =U2 - U1 + pV2 - pV1 = (U2 + pV2) - (U1 + pV1).

 

Обозначая (U + pV) º Н, получим функцию H, которая носит название энтальпия процесса. Тогда

Qp = H2 - H1 = DH = DU + pDV .(4.2)

 

Изменение энтальпии (DН) -тепловой эффект изобарно-изотермического процесса.

Поскольку значение определяется разностью Н2 и Н1 и не зависит от пути и способа проведения процесса, энтальпия является функцией состояния системы (так же как и U).


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2020 год. (0.017 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал