Виды обмена энергии системы с окр средой.
Предмет термодин.Хим термодин.
термодинамика – наука о превращении теплоты и энергии при различных физико-химических явлениях
ПР: выделение-поглощение теплоты при испарении-кристаллизации-растворении-адсорбции
химическая термодинамика - наука о превращении теплоты и энергии при хим.реакциях
ПР: тепловые эффекты при хим.реакциях
предмет изучения термодинамики – термодинамические системы
различают равновесное-стационарное-переходное состояние системы: равновесное, когда система не обменивается со средой в-вом и энергией, и ее параметры не меняются стационарное, когда система обменивается со средой в-вом и энергией, но ее параметры не меняются переходное, когда параметры системы меняются переход системы из одного состояния в другое называется термодинамическим процессом различают процессы при постоянном объеме системы – изохорные процессы, процессы при постоянном давлении системы – изобарные процессы, процессы при постоянной температуре системы – изотермные процессы различают процессы с выделением теплоты – экзотермические процессы, процессы с поглощением теплоты – эндотермические процессы термодинамические функции состояния – зависимости(функции) энергетических параметров системы ПР: изменение внутренней энергии системы D U = U 2- U 1 – важнейшая функция системы изменение энтальпии D Н изменение энтропии D S изменение энергии Гиббса D G особенность функций состояния – они не зависят от способа(пути) достижения данного состояния системы ПР: в изменении внутренней энергии системы D U = U 2- U 1 важны только начальный и конечный параметры
энергетические параметры меняются, когда идет обмен энергией между системой и окружающей средой обмен энергии происходит или путем передачи теплоты Q, или путем совершения работы A теплота - неупорядоченная форма передачи энергии в виде хаотического движения частиц в-ва Понятие работа работа – упорядоченная форма передачи энергии в виде направленного движения физ.тел или частиц в-ва или зарядов работа в хим.термодинамике связана с изменением объема термодинамической системы работа расширения рассчитывается по формуле A = р × D V, где р – давление в системе, D V = V 2- V 1 - изменение объема системы Первый закон термодин.13)Термохим уравнения.
первое начало термодинамики, энтальпия изменение внутренней энергии открытой-закрытой системы D U при ее переходе из одного состояния в другое равно разности количества теплоты Q, полученной системой, и работы A, совершенной системой против внешних сил D U = Q - A первое начало термодинамики – вариант общего закона сохранения энергии *М.В.Ломоносов количество теплоты Q, полученной открытой-закрытой системой при нагревании, расходуется на увеличение внутренней энергии системы D U и на совершение работы A против внешних сил Q = D U + A внутренняя энергия изолированной системы не меняется, поэтому изолированная система не может совершить работу против внешних сил «двигатель-закрытая система» без потребления внешней энергии невозможен Экзотерм.Эндотерм.Изохорные.Изобарные.Изотерм процессы.11)Тепловой эффект изохорных и изобарных процессов. при изохорном процессе работа расширения нулевая A = р × D V= 0 особенность изохорного процесса – количество теплоты, отданной-полученной системой, равно изменению вн.энергии изменение внутренней энергии D U - функция состояния изохорного процесса Q изохор = D U
при изобарном процессе система совершает работу расширения A = р × D V, поэтому Q = D U + A = U 2- U 1+ р × D V = U 2- U 1+ р × V 2- р × V 1 = (U 2+ р × V 2)- (U 1+ р × V 1) = Н 2- Н 1 = D Н выражение Н = U + р × V есть энтальпия энтальпия – мера теплосодержания системы, мера внутренней энергии системы изменение энтальпии D Н = D U + р × D V - функция термодинамического состояния изобарного процесса - количество теплоты, отданной-полученной системой, равно изменению энтальпии Q изобар = D Н при экзотермических процессах, идущих с выделением теплоты, энтальпия системы уменьшается D Н<;0 при эндотермических процессах, идущих с поглощением теплоты, энтальпия системы увеличивается D Н>;0 для эндотермических процессов нужен внешний источник энергии измеряя количество отданной-полученной теплоты путем калориметрии, можно рассчитать энтальпию
хим.реакция - процесс превращения системы веществ-реагентов в систему веществ-продуктов
|
