Функции состояния термодинамической системы — КиберПедия 

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Функции состояния термодинамической системы

2017-11-27 168
Функции состояния термодинамической системы 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Внутренняя энергия

Внутренняя энергия (U) - общий запас энергии, включая энергию поступательного и вращательного движения молекул, энергия внутримолекулярных колебаний атомов и атомных групп, внутриядерная энергия, энергия движения электронов и т.д., т.е. все виды энергии, кроме кинетической и потенциальной энергии системы в целом.

 

энергия поступательного и вращательного движения молекул
       
 
Внутриядерная энергия
 
Энергия движения электронов и т.д.
U
Энергия внутримолекулярных колебаний атомов и атомных групп

 


Внутренняя энергия в химических и физических процессах термодинамической системы может увеличиваться или уменьшаться, т.е. энергия может выделяться или поглощаться. Если энергия выделяется в виде тепла - процесс экзотермический, поглощается - эндотермический.

Определить абсолютное значение величины внутренней энергии невозможно, но можно измерить ее изменение.

I закон термодинамики

I закон термодинамики – частный случай закона сохранения энергии.

Аналитическая формулировка I закона:

Q = ΔU+ А, т.е.

если к системе подводится теплота Q, то она расходуется на изменение ее внутренней энергии ΔU и на совершение работы А против сил внешнего давления.

Возможные варианты протекания процессов, для которых можно определить изменение внутренней энергии системы.

1.V=const (при постоянном объеме системы) - изохорный процесс:

ΔU= Qv - теплота, поглощаемая (выделяемая) при постоянном ее объеме.

Qv может быть измерена экспериментально (калориметрическим методом)

Qv = n∙cv∙ΔT;где

n - количество молей вещества;

cv - теплоемкость при постоянном объеме;

ΔT - разница температур

2. Р=const (при постоянном давлении в системе) - изобарный процесс:

ΔU= Qр -Р∙Δ V

Qр может быть также измерена экспериментально (калориметрическим методом): Qр = n∙cр∙ΔT,где

n - количество молей вещества;

cр - теплоемкость при постоянном давлении;

ΔT - разница температур

Для процессов при постоянном давлении принято использовать еще одну функцию состояния термодинамической системы - энтальпию.

Энтальпия

 

 

 
 


Энтальпия (теплосодержание) - такое же свойство вещества как объем, давление, температура, одновременно энтальпия является функцией состояния системы.

Также как для внутренней энергии невозможно определить абсолютное значение энтальпии, но можно определить ее изменение.

ΔН =ΔU+РΔV

Энергетические эффекты

Все химические процессы (реакции) протекают либо с выделением, либо с поглощением тепла.

Экзотермические Количество выделенной или поглощенной

Эндотермические теплоты называют тепловым эффектом

процесса

теплота

процесса

 

 

Для реакции

 

 

термохимическое уравнение записывается как:

 

Н

ΔН0 – стандартная энтальпия - ΣНконΣНисх

энтальпия при стандартных

условиях - 250С и 101 кПа (1 атм),

кДж\моль

ΣНисхΣНкон

 

Эндотермическая Экзотермическая

 

ΔН0 - известно не только для химических реакций, но и для других процессов (фазовые переходы – плавление, испарение, возгонка, аллотропные изменения и т.д.)

ΔН0f – энтальпия образования; для простых веществ, устойчивых при стандартных условиях, равна нулю.

ΔН0f – энтальпия (теплота) образования сложного вещества - тепловой эффект образования 1 моля вещества из простых веществ, устойчивых при стандартных условиях.

ΔН0с – энтальпия (теплота) сгорания - тепловой эффект сгорания 1 моль вещества до СО2(г), Н2О(ж) и т.д.

Существуют таблицы, содержащие данные по теплотам образования и сгорания веществ.

 


Поделиться с друзьями:

Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...

Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...

Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.011 с.