Химическая термодинамика Химическая термодинамикаСтраница 3
Закон Гесса в наши дни применяют главным образом для расчета термодинамических функций—энтальпий, которые сейчас используются для термохимических расчетов. Термохимия, исторически сложившаяся раньше термодинамики, в настоящее время претерпела некоторые изменения и стала разделом химической термодинамики.
ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ
Химическая термодинамика изучает изменения энергии в результате процессов в материальных системах, приводящих к изменению состава и свойств физических тел, из которых построена данная система.
Термодинамической системой называется комплекс взаимодействующих между собой физических тел, мысленно обособленный от окружающей среды.
Системы бывают изолированные, в которых энергообмен и массообмен с окружающей средой отсутствуют, и замкнутые, в которых возможен энергообмен с окружающей средой, но не возможен обмен веществом. Незамкнутые системы рассматриваются в термодинамике необратимых процессов.
Системы можно разделить на гомогенные или однородные, не имеющие физических границ раздела между отдельными частями, так как во всех частях системы свойства одинаковы(например, ненасыщенный раствор), и системы гетерогенные, или неоднородные, разделяющиеся на отдельные части физическими границами раздела, на которых свойства системы резко изменяются. Часть гетерогенной системы, ограниченная физическими границами раздела, называется фазой. Например, насыщенный раствор, соприкасающийся с растворяемым веществом, представляет собой гетерогенную систему.
Состояние системы определяется физическими параметрами; в простейшем случае идеального газа — это давление и температура, так какv =f(p. Т).
Изменение параметров системы вызывает процесс. Если процесс заключается в последовательном изменении параметров, приводящих в конечном итоге систему в исходное состояние, то такой процесс называется циклом.
Химическая термодинамика, так же как и общая термодинамика, основана главным образом на двух законах (началах).
ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ
Первое начало термодинамики, окончательно сформулированное Джоулем в середине XIXв., представляет собой закон сохранения энергии. Для замкнутых систем, обменивающихся энергией с окружающей средой, уравнение первого закона термодинамики имеет вид:
(1)
где Q — энергия, сообщенная системе; ΔU— приращение внутренней энергии системы; А — работа, совершенная системой.
Энергия, сообщенная системе (Q), может быть тепловой или другой формой энергии, так как первый закон термодинамики справедлив для любых процессов. Если система поглощает энергию, то Q принимает положительное значение, т. с. знак Q обратен знаку теплового эффекта реакции:
ДРОБОВОЕ БУРЕНИЕ , вид вращательного бурения, при котором разрушение горной породы осуществляется стальной или чугунной дробью, находящейся на забое скважины под буровой коронкой. Применяется в твердых абразивных породах.
ШМЕЛЕВ Гелий Иванович (р . 1927), российский экономист, член-корреспондент РАН (1991; член-корреспондент АН СССР с 1990). Основные труды в области аграрной теории и политики, исследование проблем экономики подсобного хозяйства.
ВОДОРОСЛИ , группа низших водных растений, обычно содержащих хлорофилл и вырабатывающих органические вещества в процессе фотосинтеза. Тело водоросли - таллом, не имеющий настоящих корней, стеблей и листьев, от долей микрона до 60 м. Неклеточные, одноклеточные, многоклеточные, колониальные организмы. Размножение бесполое, вегетативное и половое. Отделы (или типы) водорослей: зеленые, бурые, красные, золотистые, желто-зеленые, диатомовые и др. Ок. 30 тыс. видов. Сине-зеленые водоросли чаще рассматривают как цианобактерии и относят к дробянкам. Водоросли - основные продуценты органического вещества в пресных водоемах и морях. Входят в состав планктона и бентоса. Некоторые съедобны (напр., ламинария, порфира), другие - сырье для получения кормовой массы, агара, каррагена, иода и др. (многие из них - объект аквакультуры). Ряд водорослей испытывают как компоненты биокомплексов, входящих в систему жизнеобеспечения космических кораблей. Некоторые одноклеточные и водоросли в симбиозе с грибами образуют лишайники.