Химическая Термодинамика
Химическая Термодинамика
Страница 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

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:

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8

ВЛАСТАРЬ Матфей (ум . ок. 1360), византийский канонист, монах в Фессалониках. Автор Синтагмы - наиболее полного свода канонического права Восточной церкви, появившегося в 1335 и вскоре переведенного на сербский язык.

ВЕЛИЖ , город в Российской Федерации, Смоленская обл., в 93 км от ж.-д. ст. Рудня, пристань на р. Зап. Двина. 9,2 тыс. жителей (1992). Мебельная фабрика, льнозавод, пищевые предприятия. Основан в 1536.

"СОЦИАЛ-ДЕМОКРАТ" ,1) литературно-политическое обозрение, издание группы "Освобождение труда", 1890-92, Лондон, Женева, 4 книги.2) Нелегальная газета, орган ЦК РСДРП, фактически была органом меньшевиков; 17(30).9 - 18.11(1.12). 1906, Санкт-Петербург, 7 номеров.3) Нелегальная газета, Центральный орган РСДРП, с 1912 - Центральный орган большевиков, февраль 1908 - январь 1917, Вильно, Санкт-Петербург, Париж, Женева, 58 номеров. Фактический руководитель и с декабря 1911 редактор - В. И. Ленин.4) Ежедневная газета, орган Московского областного бюро, Московского комитета, позднее Московского окружкома РСДРП(б), март 1917 - март 1918, Москва. Слилась с газетой "Правда".