Химическая Термодинамика Химическая ТермодинамикаСтраница 4
Если известен закон изменения параметров в данном процессе, то уравнение первого закона термодинамики можно записать в дифференциальной форме и исследовать математически. В области применения химических реакций наиболее часто встречаются процессы, протекающие при постоянном объеме (изохорический) и при постоянном давлении (изобарический).
1. Изохорический процесс: v = const. В этом случае параметры р и Т связаны между собой уравнением Гей-Люссака, р/Т = const. Уравнение (1) записывается в дифференциальной форме:
dQ=dU+dA. (3)
Но если объем постоянен, значит работа расширения или сжатия газа совершаться не может: dA==pdv=0. Следовательно, dQ = - dU;
приравниваем частные производные по температуре:
или
dU = CvdT, (4)
где Сv — теплоемкость при постоянном объеме. Уравнение (4) позволяет вычислять изменение внутренней энергии системы при изменении температуры, если не происходит каких-либо изменений агрегатного или полиморфного состояния.
Как известно, при химической реакции внутренняя энергия изменяется: если энергия выделяется, то это соответствует уменьшению запаса внутренней энергии, и наоборот. Поэтому тепловой эффект и изменение внутренний энергии имеют обратные знаки:
U = -Qv. (5)
2. Изобарический процесс: р = const. В этом случае по закону Гей-Люссака v/T= const. Кроме того, из уравнения (3) не выпадают отдельные члены, так как при постоянном давлении расширение и сжатие газа возможно, как и нагревание и охлаждение. В этом случае dQ=dU+pdv. После интегрирования в пределах 1—2 получим:
Выражение в скобках (U + pv) представляет собой термодинамическую функцию, которую назовем энтальпией Н:
H=U+pv. (6)
Энтальпия — это энергосодержание системы, включающее внутреннюю энергию и работу. Тогда
(7)
Если система поглощает энергию Q1-2, то ΔН больше нуля, и если в этой системе происходит химическая реакция, то она будет эндотермической:
(8)
Так как в дальнейшем мы будем использовать понятие разности энтальпий химической реакции, то необходимо помнить соотношение:
Экзотермические реакции |
Эндотермические реакции |
|
ΔH>0; Qp<0 |
Разность энтальпий химической реакций обратно по знаку тепловому эффекту реакции при постоянном давлении. Для вычисления энтальпии исходим из соображений, что Q = ΔH; приравниваем частные производные по температуре:
АБОРТ (лат . abortus - выкидыш) у человека, прерывание беременности в сроки до 28 недель (т. е. до момента, когда возможно рождение жизнеспособного плода). Самопроизвольный аборт может возникнуть при недоразвитии половых органов, некоторых заболеваниях матери или плода. Искусственный медицинский аборт производят в сроки до 12 недель по желанию женщины; по медицинским показаниям - и в более поздние сроки. Аборт вне лечебного учреждения (т. н. криминальный) нередко приводит к тяжелым осложнениям. Российским правительством установлена уголовная ответственность за аборт, осуществленный врачом вне лечебного учреждения или лицом, не имеющим высшего медицинского образования.Аборт у животных - следствие неполноценности мужских или женских половых клеток, некоторых инфекционных или паразитарных болезней, а также нарушения правил кормления и эксплуатации беременных животных.
БХИКШУ (санскр . нищий), в древней Индии - буддийский монах; должен был носить песочно-желтые одежды и брить голову.
ЗЕМЛЯ , в Австрии и Германии федеративная единица. Земли как члены федерации имеют собственные конституции и выборные органы власти (ландтаги).