Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


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

I-ый закон термодинамики. Взаимосвязь теплоты и работы в процессах протекающих при различных условиях.



I начало термодинамикиего формулировки:

в любой изолированной системе запас энергии остается постоянным;

разные формы энергии переходят друг в друга в строго эквивалентных количествах;

вечный двигатель первого рода невозможен; такой двигателькоторый производил бы работу, не затрачивая на это энергии.

внутренняя энергия является функцией состояния, т.е. её изменение не зависит от пути процесса, а зависит только от начального и конечного состояния системы.

аналитическое выражение: Q = DU +W; для бесконечно малого изменения величин dQ = dU + dW.

1-ое начало термодинамики устанавливает соотнош. м/у теплотой Q, работой А и изменением внутр. энергии системы ΔU. Изменение внутр. энергии системы равно кол-ву сообщенной системе теплоты минус кол-во работы, совершенной системой против внешних сил.

- математическая запись 1-го начала термодинамики.

Изохорный процесс (V = const; ΔV = 0).

Поскольку работа расширения равна произведению давления и изменения объема, для изохорного процесса получаем:

; ; ;Следовательно при const=V вся теплота подведенная к системе расходуется на увеличение внутренней энергии или все изменение внутренней энергии обращается в теплоту.

Изобарный процесс (Р = const).

;

Подставляя полученные выражения в ; ; ; (I.7)

В уравнении (I.7) сгруппируем переменные с одинаковыми индексами. Получаем:

(I.8)

Введем новую функцию состояния системы – энтальпию H, тождественно равную сумме внутренней энергии и произведения давления на объем:

Тогда выражение (I.8) преобразуется к следующему виду: (I.9)

Т.о., тепловой эффект изобарного процесса равен изменению энтальпии системы.

Изотермический процес( T=const)

U=f(T) cледовательно dU=0, SQ=dU+pdV следует dQt=pdv=dWmax. Таким образом для изотермического процесса теплота подведенная к системе расходуется на совершение работы системой.

Адиабатический процес (Q=0) Процесс без теплообмена SQ=dU+pdV cлед 0=dU+pdV; -dU=pdV=SWmax. Работа преобретает св-ва функции состояния в адиабатических условиях совершает работу за счет убыли внутр энергии.

 

Тепловой эффект химической реакции. Закон Гесса и следствия из него. Теплоты сгорания, образования и растворения веществ. Применение закона Гесса для расчета тепловых эфектов химических реакций.

Закон Гесса: тепловой эффект реакции не зависит от пути процесса (промежуточных стадий), а определяется только начальным и конечным состояниями системы, т.е. состоянием исходных веществ и продуктов реакции.

Тепловой эффект (теплота) химической реакции – количество теплоты, выделившейся либо поглотившейся в ходе реакции. Тепловой эффект относят, как правило, к числу молей прореагировавшего исходного вещества, стехиометрический коэффициент перед которым максимален.

Например, реакцию окисления водорода в хим. термодинамике записывают в виде:

Н2 + 1/2 О2 ––> Н2О

и тепловой эффект рассчитывают на 1 моль водорода.

Теплота образования вещества – тепловой эффект реакции образования 1 моля сложного вещества из простых. Теплоты образования простых в-в принимаются равными нулю.

Теплота сгорания вещества – тепловой эффект реакции окисления 1 моля в-ва в избытке кислорода до высших устойчивых оксидов.

Практическое значение закона Гесса состоит в том, что он позволяет рассчитывать тепловые эффекты хим. процессов. Тепловой эффект хим. реакции равен разности сумм теплот образования продуктов реакции и исходных в-в, умноженных на стехиометрические коэффициенты.

Следствия закона Гесса:

(I.20)

Тепловой эффект хим. реакции равен разности сумм теплот сгорания исходных в-в и продуктов реакции, умноженных на стехиометрические коэффициенты.

(I.21)




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.