Термохимические расчеты

Факультет экономики и управления

В основе термохимических расчетов лежит закон Гесса, устанавливающий независимость тепловых эффектов изобарных и изохорных процессов от пути проведения (промежуточных стадий) этих процессов. Использование этого закона дает возможность определять тепловые эффекты таких процессов, которые не удается изучить непосредственно, а также позволяет рассчитывать тепловые эффекты на основе использования стандартных энтальпий образования (), имеющихся в справочной литературе. В последнем случае расчет стандартного теплового эффекта () некоторого процесса следует проводить по уравнению:

 

,

(1)

 

где индексы j и i использованы для обозначения начальных и конечных веществ соответственно.

В термодинамической системе знаков положительные значения тепловых эффектов соответствуют эндотермическим процессам (тепло поглощается). Расчет тепловых эффектов при температурах, отличных от стандартной (298 К), проводят с использованием истинных (С_p) или средних () теплоемкостей, определяемых соотношениями:

 

; .

(2)

 

Связь между этими параметрами задается уравнением:

 

.

(3)

 

Величины различных веществ могут быть найдены в справочниках или рассчитаны по уравнению (3).

При расчетах с использованием средних теплоемкостей необходимо применять только те значения , которые относятся к рассматриваемому температурному интервалу.

Зависимость C_p = f(T) обычно представляют в форме многочлена (полинома) с эмпирическими коэффициентами.

Для простых и неорганических веществ:

(4)

 

Для органических веществ:

 

Сp = a + bT + cT2.

(5)

 

Для расчета тепловых эффектов применяют уравнение Кирхгоффа с использованием истинных или средних теплоемкостей:

,

(6)     (7)

где .

Значения коэффициентов полиномов С_p = f(T) имеются в справочниках.