Студопедия — Основы химической термодинамики. − Математическое выражение для первого начала термодинамики
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Основы химической термодинамики. − Математическое выражение для первого начала термодинамики






 

− Математическое выражение для первого начала термодинамики

Q = DU+A,(2.1.1)

где DU – изменение внутренней энергии системы;

Q – теплота, поглощенная или выделенная системой;

А – полная работа, равная сумме работы расширяющегося газа (pDV) и полезной работы А ', включающей в себя все другие виды работы, кроме работы расширяющегося газа.

− Тепловой эффект реакции при постоянном давлении в стандартных условиях равен изменению стандартной энтальпии системы в ходе реакции. На основании следствия из закона Гесса энтальпия реакции может быть рассчитана, исходя из табличных величин стандартных энтальпий образования исходных веществ и продуктов реакции, по уравнению

, (2.1.2)

где - коэффициенты в химическом уравнении при соответствующих продуктах реакции;

- коэффициенты в химическом уравнении при соответствующих исходных веществах;

- стандартные энтальпии образования соответствующих веществ.

Для органических веществ часто в расчетах используют справочные значения теплот сгорания, тогда

(2.1.3)

− Тепловой эффект реакции при постоянном объеме

QV=DU (2.1.4)

Qp= QV+DvRT, (2.1.5)

где Dv – изменение числа моль газообразных веществ в ходе реакции

 

Определение работы в различных процессах

− Изохорный процесс: А=0;

− Изобарный процесс:

A=pΔV; (2.1.6)

− Изотермический процесс (для произвольного числа моль ν идеального газа):

; (2.1.7)

− Адиабатический процесс:

, (2.1.8)

где СV – молярная теплоемкость при постоянном объеме.

Если СV не зависит от температуры, то

.

 

− Энтропия реакции

(2.1.9)

− Энергия Гиббса реакции

(2.1.10)

− Изменение энергии Гиббса (изобарно-изотермического потенциала) в ходе процесса

DG=DH-TDS (2.1.11)

− Изменение энергии Гельмгольца (изохорно-изотермического потенциала) в ходе процесса

DF=DU-TDS (2.1.12)

− Основное уравнение второго начала термодинамики

(2.1.13)

− Условие самопроизвольного протекания процесса в закрытых системах при изобарно-изотермических условиях

DG˂;0 (2.1.14)

− Условие самопроизвольного протекания процесса в закрытых системах при изохорно-изотермических условиях

DF˂;0 (2.1.15)

− Уравнение Кирхгофа в дифференциальной форме для изобарных условий:

, (2.1.16)

где Ср – молярная теплоемкость при постоянном давлении.

 

− Уравнение Кирхгофа в интегральной форме для изобарных условий:

(2.1.17)

Если в заданном температурном интервале происходят фазовые переходы и образование новых полиморфных форм веществ, то

(2.1.18)

 

− Зависимость теплоемкости от температуры

Зависимость теплоемкости от температуры обычно выражают в виде интерполяционных уравнений, коэффициенты в которых получают эмпирически или на основании молекулярно-статистических расчетов. Эти коэффициенты приводятся в справочниках.

Для органических веществ: .

Для неорганических веществ: .

 

− Температурная зависимость энтропии

 

(2.1.19)

Для изменения энтропии в ходе некоторого процесса, если известно изменение энтропии при стандартных условиях, формулу (2.1.19) можно представить в следующем виде:

(2.1.20)







Дата добавления: 2015-10-02; просмотров: 826. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Тема 2: Анатомо-топографическое строение полостей зубов верхней и нижней челюстей. Полость зуба — это сложная система разветвлений, имеющая разнообразную конфигурацию...

Виды и жанры театрализованных представлений   Проживание бронируется и оплачивается слушателями самостоятельно...

Что происходит при встрече с близнецовым пламенем   Если встреча с родственной душой может произойти достаточно спокойно – то встреча с близнецовым пламенем всегда подобна вспышке...

Признаки классификации безопасности Можно выделить следующие признаки классификации безопасности. 1. По признаку масштабности принято различать следующие относительно самостоятельные геополитические уровни и виды безопасности. 1.1. Международная безопасность (глобальная и...

Прием и регистрация больных Пути госпитализации больных в стационар могут быть различны. В цен­тральное приемное отделение больные могут быть доставлены: 1) машиной скорой медицинской помощи в случае возникновения остро­го или обострения хронического заболевания...

ПУНКЦИЯ И КАТЕТЕРИЗАЦИЯ ПОДКЛЮЧИЧНОЙ ВЕНЫ   Пункцию и катетеризацию подключичной вены обычно производит хирург или анестезиолог, иногда — специально обученный терапевт...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия