ChemStudy

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:

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:

ИТАЛЬЯНСКИЙ ПОХОД СУВОРОВА , апрель-август 1799, военные действия российских и австрийских войск под командованием генерал-фельдмаршала А. В. Суворова в Сев. Италии против французских войск во время войны Франции со 2-й антифранцузской коалицией (1798-1802). Победы российских войск (на реках Адда и Треббия и при Нови) и российского флота в Средиземноморском походе Ф. Ф. Ушакова 1798-1800 привели к освобождению Италии от французского господства.

ЦИСТЕРНА (от лат . cisterna - водоем, водохранилище), емкость для хранения или перевозки жидкостей, сыпучих тел и пр. Различают стационарные (каменные, бетонные или железобетонные сооружения, металлические цилиндрические резервуары) и передвижные (на автомобиле, железнодорожных тележках). Вместимость автомобильных цистерн обычно 1,5-5 м3, железнодорожных цистерн до 140 м3.

ЛОУРЕНС (Lawrence) Эрнест Орландо (1901-58) , американский физик, иностранный почетный член АН СССР (1942). Выдвинул идею (1930) и построил первый циклотрон. Труды по ядерной физике и ее применении в биологии и медицине. Участник создания атомной бомбы. Нобелевская премия (1939).