Химическая термодинамика в курсе общей химии. Гончаров Е.Г. - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

- 12 -
Q =
∆U+А,
откуда следует, что поглощая теплоту, система увеличивает внутреннюю
энергию и совершает работу против внешних сил. Например, сообщая те-
плоту газу, находящемуся в цилиндре с поршнем, мы увеличиваем его
внутреннюю энергию (газ нагревается) и, кроме того, расширяющийся газ
совершает работу против внешнего давления (поднимает поршень).
В изолированных системах (см. выше) энергия не изменяется
(
∆U=0), она может только превращаться из одного вида в другой. Поэтому
первое начало часто формулируют как невозможность создания вечного
двигателя первого рода, т.к. в живой и неживой природе невозможны про-
цессы, в которых энергия исчезает или рождается.
Первое начало термодинамики хорошо иллюстрируется законом
Гесса (1840 г.), который часто называют следствием первого начала:
″Теп-
ловой эффект реакции определяется только начальным и конечным со-
стоянием системы и не зависит от пути перехода в конечное состояние
″.
Закон Гесса для многостадийных последовательных реакций можно трак-
товать как аддитивность
∗
отдельных стадий и их тепловых эффектов. По-
кажем это на простейшем примере получения оксида углерода (IV) двумя
путями: прямым и двустадийным.
Прямой путь: С(тв) + О
2
(г) = СО
2
(-∆Н)
Двустадийный: 1) С(тв) + 1/2 О
2
(г) = СО(г) (-∆Н
1
)
+
2) СО(г) + 1/2 О
2
(г) = СО
2
(г) (-∆Н
2
)
С(тв) + О
2
(г) = СО
2
(г) (-∆Н) т.е.(-∆Н
1
)+(-∆Н
2
)=-∆Н.
Алгебраическое сложение отдельных стадий и их тепловых эффек-
тов иллюстрирует независимость суммарного теплового эффекта от реак-
ционного пути. На энтальпийной диаграмме эти процессы выглядят сле-
дующим образом (рис.7):
∗
аддитивность – свойство системы, являющееся суммой свойств отдельных ее
частей. 
                                  - 12 -

                             Q = ∆U+А,

откуда следует, что поглощая теплоту, система увеличивает внутреннюю
энергию и совершает работу против внешних сил. Например, сообщая те-
плоту газу, находящемуся в цилиндре с поршнем, мы увеличиваем его
внутреннюю энергию (газ нагревается) и, кроме того, расширяющийся газ
совершает работу против внешнего давления (поднимает поршень).
     В изолированных системах (см. выше) энергия не изменяется
(∆U=0), она может только превращаться из одного вида в другой. Поэтому
первое начало часто формулируют как невозможность создания вечного
двигателя первого рода, т.к. в живой и неживой природе невозможны про-
цессы, в которых энергия исчезает или рождается.
     Первое начало термодинамики хорошо иллюстрируется законом
Гесса (1840 г.), который часто называют следствием первого начала: ″Теп-
ловой эффект реакции определяется только начальным и конечным со-
стоянием системы и не зависит от пути перехода в конечное состояние″.
Закон Гесса для многостадийных последовательных реакций можно трак-
товать как аддитивность∗ отдельных стадий и их тепловых эффектов. По-
кажем это на простейшем примере получения оксида углерода (IV) двумя
путями: прямым и двустадийным.
       Прямой путь: С(тв) + О2(г) = СО2 (-∆Н)
       Двустадийный: 1) С(тв) + 1/2 О2(г) = СО(г) (-∆Н1)
                       +
                       2) СО(г) + 1/2 О2(г) = СО2(г) (-∆Н2)

                  С(тв) + О2(г) = СО2 (г) (-∆Н) т.е.(-∆Н1)+(-∆Н2)=-∆Н.
     Алгебраическое сложение отдельных стадий и их тепловых эффек-
тов иллюстрирует независимость суммарного теплового эффекта от реак-
ционного пути. На энтальпийной диаграмме эти процессы выглядят сле-
дующим образом (рис.7):




∗
 аддитивность – свойство системы, являющееся суммой свойств отдельных ее
частей.

Страницы