ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
15 16
тов. Тепловой эффект при давлении 1атм., и температуре
298К (стандартные условия), наблюдаемый при образова-
нии одного моля соединения из простых веществ, называет-
ся
стандартной теплотой образования этого соединения.
Тепловой эффект, наблюдаемый при сгорании веществ
при давлении 1 атм., и температуре 298К до окислов, устой-
чивых при этих условиях, называется
стандартной тепло-
вой сгорания
. Устойчивыми окислами при стандартных ус-
ловиях являются СО
2
и Н
2
О
жидк.
Стандартные теплоты обра-
зования и стандартные теплоты сгорания различных ве-
ществ приводятся во всех термодинамических таблицах
справочной литературы, что позволяет рассчитывать тепло-
вые эффекты огромного количества реакции. Тогда тепло-
вой эффект реакции, на основании выше сказанного, опре-
деляется как:
а)
К
H
298
∆
реакции
=
К
n
°
∆Η∑
298
0
образования продуктов. реакции
. -
К
n
°
∆Η∑
298
0
образования исходных. веществ
б)
К
H
298
∆
реакции
= ∑n ∆Η
0
298К сгорание
исх. в-в
. -
К
n
°
∆Η∑
298
0
сгорание прод. реак.
Эти два выражения вытекают из закона Гесса. Индекс
0
у теплот образования и теплот сгорания указывает на
стандартность условий, n-число молей различных веществ.
В ряде случаев тепловой эффект зависит от темпера-
туры. В соответствии с законом Кирхгофа изменение тепло-
вого эффекта с температурой равно разности теплоемкости
всех продуктов реакции и теплоемкости исходных веществ:
),.()( ввисхnCpпродnCp
−
∑−∑=∆Η (1-9)
где С
р
- теплоемкость при постоянном давлении.
Теплоемкостью (С
р
) называется отношение количест-
ва сообщенной системе теплоты к наблюдаемому при этом
повышению температуры.
Τ
∆
Η
=∆
d
d
Cp
)(
(1-10)
Для изохорных условий закон Кирхгофа имеет вид:
dT
Ud
Cv
)(
∆
=∆
(1-11)
Между ними существует математическая связь, для
идеальных газов она может быть выражена уравнением
Майера С
р
= С
v
– R, которое вытекает из рассмотрения пер-
вого закона термодинамики, написанного в таком виде: dH
= dU + R dT, если все величины разделить на dT. Таким об-
разом, эти две теплоемкости различаются всего на величину
R =8,31 Дж/(моль/К). Зависимость С
р
и С
v
от температуры в
интервале (Т
2
–Т
1
) выражается эмпирическим уравнением
вида: ∆С
р
= аТ
о
+ вТ
1
+сТ
2
+dT
3
, где а, в, с, d – коэффициенты,
определяемые эмпирически. Данные коэффициенты приво-
дятся в справочниках.
Теплоемкость газов может быть найдена на основании
теории теплоемкостей, применяемой в большом интервале
температур. Классическая теория базируется на кинетиче-
ской теории идеальных газов. Средняя энергия поступа-
тельного движения 1 моля газа Е= 3/2 RT. При изменении Т
на 1
о
∆Е= 3/2R. В свою очередь, Е
кин
=U для идеального га-
за. Тогда
∆Е/∆Т= ∆U/∆Т =С
v
=3/2R ≈ 12,5 Дж/(моль· К) (1-11а)
С
р
=3/2R + R= 5/2 R≈20,8 Дж/(моль· К) (1-10а)
Для практических целей уравнение Кирхгофа исполь-
зуется в интегральной форме:
dTCHH
р
Т
Т
∆+∆=∆
∫
2
1
12
(1-12)
dTCUU
V
Т
Т
∆+∆=∆
∫
2
1
12
(1-13)
тов. Тепловой эффект при давлении 1атм., и температуре d (∆Η )
298К (стандартные условия), наблюдаемый при образова- ∆Cp = (1-10)
dΤ
нии одного моля соединения из простых веществ, называет- Для изохорных условий закон Кирхгофа имеет вид:
ся стандартной теплотой образования этого соединения. d (∆U )
Тепловой эффект, наблюдаемый при сгорании веществ ∆Cv = (1-11)
dT
при давлении 1 атм., и температуре 298К до окислов, устой-
Между ними существует математическая связь, для
чивых при этих условиях, называется стандартной тепло-
идеальных газов она может быть выражена уравнением
вой сгорания. Устойчивыми окислами при стандартных ус-
Майера Ср = Сv – R, которое вытекает из рассмотрения пер-
ловиях являются СО2 и Н2Ожидк. Стандартные теплоты обра-
вого закона термодинамики, написанного в таком виде: dH
зования и стандартные теплоты сгорания различных ве-
= dU + R dT, если все величины разделить на dT. Таким об-
ществ приводятся во всех термодинамических таблицах
разом, эти две теплоемкости различаются всего на величину
справочной литературы, что позволяет рассчитывать тепло-
R =8,31 Дж/(моль/К). Зависимость Ср и Сv от температуры в
вые эффекты огромного количества реакции. Тогда тепло-
интервале (Т2 –Т1) выражается эмпирическим уравнением
вой эффект реакции, на основании выше сказанного, опре-
вида: ∆Ср = аТо+ вТ1+сТ2+dT3, где а, в, с, d – коэффициенты,
деляется как:
°
определяемые эмпирически. Данные коэффициенты приво-
а) ∆H 298 К реакции = ∑ n∆Η 0 298 К образования продуктов. реакции. - дятся в справочниках.
° Теплоемкость газов может быть найдена на основании
∑ n∆Η 0 298 К образования исходных. веществ
теории теплоемкостей, применяемой в большом интервале
б) ∆H 298 К реакции = ∑n ∆Η 0 298К сгорание исх. в-в. - температур. Классическая теория базируется на кинетиче-
°
∑ n∆Η 0 298 К сгорание прод. реак. ской теории идеальных газов. Средняя энергия поступа-
Эти два выражения вытекают из закона Гесса. Индекс тельного движения 1 моля газа Е= 3/2 RT. При изменении Т
0
у теплот образования и теплот сгорания указывает на на 1о ∆Е= 3/2R. В свою очередь, Екин =U для идеального га-
стандартность условий, n-число молей различных веществ. за. Тогда
В ряде случаев тепловой эффект зависит от темпера- ∆Е/∆Т= ∆U/∆Т =Сv=3/2R ≈ 12,5 Дж/(моль· К) (1-11а)
туры. В соответствии с законом Кирхгофа изменение тепло- Ср =3/2R + R= 5/2 R≈20,8 Дж/(моль· К) (1-10а)
вого эффекта с температурой равно разности теплоемкости Для практических целей уравнение Кирхгофа исполь-
всех продуктов реакции и теплоемкости исходных веществ: зуется в интегральной форме:
∆Η = ∑ nCp (прод) − ∑ nCp (исх.в − в ), (1-9) Т2
где Ср- теплоемкость при постоянном давлении.
∆H 2 = ∆H 1 + ∫
Т1
∆C р dT (1-12)
Теплоемкостью (Ср) называется отношение количест- Т2
ва сообщенной системе теплоты к наблюдаемому при этом
повышению температуры.
∆U 2 = ∆U 1 + ∫
Т1
∆CV dT (1-13)
15 16
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
