Физическая и коллоидная химия. Балдынова Ф.П. - 6 стр.

поступательного, вращательного и колебательного движе-                  Для изохороного процесса (V-const), следовательно,
ния молекул, атомов и атомных групп, энергии химических           dV=0 и работа при этом не совершается, вся теплота, подве-
связей и другие взаимодействия молекул, атомов, ядер,             денная к системе, идет на увеличение внутренней энергии,
электронов и т.д.). Абсолютное значение этой величены оп-         то есть
ределить невозможно, но можно определить ее изменение                                  ∆U V v = QV , δQ = dU.
при переходе системы из начального состояния в конечное:
                кон
                                                                       Для изолированной системы внутренняя энергия по-
                                                                  стоянна.
                 ∫ dU = U
                нач .
                            кон   − U нач. = ∆U     (I-3)
                                                                       Для изобарного процесса (P-const) работа А= р(V2-V1),
      Формулировка первого закона термодинамики:                  и тогда уравнение (1-3) можно записать так:
      1.Энергия не возникает из ничего и не исчезает бес-                         ∆U p = Q p − р(V2 − V1 ) , или
следно, а переходит из одной формы в другую.                                     Qp = ∆U + р∆V = ∆ (U + pV).          (I-6)
      2.Вечный двигатель первого рода невозможен.                       В этом случае не вся теплота, подведенная к системе,
      3.Изменение внутренней энергии системы есть коли-           идет на увеличение внутренней энергии, часть ее расходу-
чество переданной теплоты Q минус количество совер-               ется, например, на расширение газа. В термодинамике сум-
шённой работы А, т.е.:                                            ма (U+PV) обозначается буквой Н и названа энтальпией:
                    ∆U = Q − А                       (I-4)                               Н= U + pV или
      При равновесном, круговом (циклическом) процессе                               dH = dU + pdV +Vdр.              (I-7)
изменение внутренней энергии равно нулю, так как Uнач =                 Энтальпия – функция состояния, как внутренняя энер-
Uконеч . Если же в системе происходит какое-то изменение,         гия, не зависит от пути процесса, характеризует полную
то должна изменится и ее внутренняя энергия. В соответст-         энергию системы, и «теплосодержание»:
вии с законом сохранения энергии при увеличении внут-                           кон

ренней энергии нужно сообщить системе дополнительную                             ∫ dН = Н   кон   − Н нач. = ∆Н .     (I-8)
энергию извне, а при уменьшении - отвести её от системы.                        нач .

Это количество тепла можно измерить - тепловой эффект                  Из определения энтальпии следует, что для процесса
какого-либо процесса. Изменить внутреннюю энергию                 при постоянном давлении dp = 0, Vdp = 0:
можно и путём совершения работы в окружающей среде.                              dH = dU + pdV .                    (1-9)
Может происходить одновременно передача тепла и совер-                 Изменение энтальпии при постоянном объеме будет
шение работы, что и выражено в виде уравнения (I-4).              иметь следующий вид:
Уравнение (I-4) можно записать в дифференциальном виде:                         ∆H v = ∆U v .
                  dU = δQ - δА.                      (I-5)
                                                                       Для изотермических процессов, протекающих при по-
      Например, для процесса, в котором совершается толь-
                                                                  стоянной температуре (Т= const и U= const, dU=0):
ко механическая работа расширение газа, то есть δA = p dV,
                                                                                δQ = δА, Q = А.
dU=δQ-pdV (закрытая система).

                                                             13   14