Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Экзотерм.Эндотерм.Изохорные.Изобарные.Изотерм процессы.11)Тепловой эффект изохорных и изобарных процессов.




при изохорном процессе работа расширения нулевая A = р × D V= 0

особенность изохорного процесса – количество теплоты, отданной-полученной системой, равно изменению вн.энергии

изменение внутренней энергии D U - функция состояния изохорного процесса

Q изохор = D U

 

при изобарном процессе система совершает работу расширения A = р × D V,

поэтому Q = D U + A = U 2- U 1+ р × D V = U 2- U 1+ р × V 2- р × V 1 = (U 2+ р × V 2)- (U 1+ р × V 1) = Н 2- Н 1 = D Н

выражение Н = U + р × V есть энтальпия

энтальпия – мера теплосодержания системы, мера внутренней энергии системы

изменение энтальпии D Н = D U + р × D V - функция термодинамического состояния изобарного процесса -

количество теплоты, отданной-полученной системой, равно изменению энтальпии

Q изобар = D Н

при экзотермических процессах, идущих с выделением теплоты, энтальпия системы уменьшается D Н< 0

при эндотермических процессах, идущих с поглощением теплоты, энтальпия системы увеличивается D Н> 0

для эндотермических процессов нужен внешний источник энергии

измеряя количество отданной-полученной теплоты путем калориметрии, можно рассчитать энтальпию

 

хим.реакция - процесс превращения системы веществ-реагентов в систему веществ-продуктов

Энтальпия.Мат выражение.

при изобарном процессе система совершает работу расширения A = р × D V,

поэтому Q = D U + A = U 2- U 1+ р × D V = U 2- U 1+ р × V 2- р × V 1 = (U 2+ р × V 2)- (U 1+ р × V 1) = Н 2- Н 1 = D Н

выражение Н = U + р × V есть энтальпия

Энтальпия образов в-ва.Образов простого и сложного в-ва.

с изменением энтальпии системы веществ-реагентов на энтальпию системы веществ-продуктов

изменение энтальпии, равное при изобарном процессе тепловому эффекту р-ции Q изобар = D Н, есть энтальпия хим.реакции

выделяют энтальпию образования простых и энтальпию образования сложных в-в:

- энтальпия образования простого в-ва – энтальпия образования в-ва из атомов хим.элемента

энтальпия образования простых в-в равна нулю

условие – образующиеся простые в-ва устойчивы в данных условиях

ПР: стандартная энтальпия образования Н2 О2 С.. равна нулю

- энтальпия образования сложного в-ва – энтальпия хим.реакции образования в-ва из простых в-в

стандартную энтальпию образования измеряют при стандартных условиях

1 моль в-ва, температура Т =25°С=298°К, давление р =1 атм=101 кПа

ПР: стандартная энтальпия образования Н2О Н2 + 1/2О2 = Н2О D Н °=-285 кДж/моль

Закон Гесса.

закон Гесса (для изобарных процессов)

энтальпия хим.р-ции (тепловой эффект р-ции) зависит от природы и состояния исходных-конечных в-в,

но не зависит от промежуточных хим.р-ций

ПР: последовательная реакция 2С(т)+ О2(г)® 2СО(г); 2СО + О2 ® 2СО2 и простая реакция С + О2 ® СО2

ПР: реакции нейтрализации имеют один тепловой эффект для всех кислот и оснований (реакция Н++ ОН-® Н2О)

Следствие закона Гесса.

следствия закона Гесса: H

- D H = (c D H обрC + d D H обрD) – (a D H обрA + b D H обрB) в реакции aA + bB ® cC + dD реагенты

- D H = (c D H сгорC + d D H сгорD) – (a D H сгорA + b D H сгорB)

- D H прямой = -D H обратной D H

- различие энтальпий двух хим.реакций продукты

с разными исходными в-вами и одинаковыми конечными в-вами

есть энтальпия перехода одних исходных в-в в другие

- различие энтальпий двух хим.реакций с разными конечными в-вами и одинаковыми исходными в-вами

есть энтальпия перехода одних конечных в-в в другие

 

энтальпии хим.реакций рассчитывают по следствию закона Гесса (для изобарных процессов)

энтальпия хим.р-ции равна разности энтальпий образования реагентов и энтальпий образования продуктов р-ции

в расчетах учитывают стехеохимические коэффициенты хим.реакций

aA + bB ® cC + dD

D H = (c D H обрC + d D H обрD) – (a D H обрA + b D H обрB)

ПР: С6Н12О6(т) + 6О2(г) = 6СО2(г) + 6Н2О(г) D Н =-2780 кДж/моль или.. ккал/моль

стандартная энтальпия образования С6Н12О6 D Н =-1260 кДж/моль

стандартная энтальпия образования Н2О D Н =-285 кДж/моль

стандартная энтальпия образования СО2 D Н =-393 кДж/моль

D Н =(D Н С6Н12О6 + 6D Н О2)-(6D Н Н2О + 6D Н СО2)=6 × (-285)–6 × (-393)-(-1260)=-2780

хим.уравнения, где указаны изменение энтальпии или другие функции состояния есть термохимические уравнения

особенности: указывают изменение энтальпии для 1 моля заданного в-ва

в уравнении коэффициент заданного в-ва равен 1, остальные коэффициенты могут быть дробными

указывают агрегатное состояние в-в

Обратимые и необратимые термодинам процессы.

самопроизвольный - термодинамический процесс, идущий в системе, которая не испытывает внешнего воздействия

самопроизвольные процессы не требуют внешнего источника энергии

самопроизвольные процессы снижают работоспособность системы

самопроизвольные процессы переводят систему в более устойчивое энергетическое состояние

различают обратимые и необратимые термодинамические процессы

необратимый термодинамический процесс обратимый термодинамический процесс

система не может возвратиться в исходное состояние без затраты внешней энергии система может возвратиться в исходное состояние без затраты внешней энергии при этом без тепловых потерь восстанавливаются все термодинамические параметры
хотя бы одно промежуточное состояние системы является неравновесным возвращение системы в исходное состояние невозможно все промежуточные состояния системы равновесные возвращение системы в исходное состояние возможно на любом этапе при незначительном изменении внешних условий процесс меняет направление на обратное
реальные термодинамические процессы необратимые в природе не встречаются только некоторые термодинамические процессы приближенно можно считать обратимыми

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...