Химическая термодинамика в курсе общей химии. Гончаров Е.Г. - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

- 19 -
Для процессов, протекаю-
щих при V=const (изохорных про-
цессов), можно записать
∆F= ∆U-
T
∆S, где движущая сила (свобод-
ная энергия Гельмгольца) опреде-
ляется изменением внутренней
энергии и энтропийным фактором
(Т
∆S).
Связь между основными
термодинамическими функциями
приведена на рис.12, откуда легко
видеть соотношения между
∆H и
∆U - с одной стороны, а также со-
отношения между
∆G и ∆F - с дру-
гой.
Может показаться, что в за-
крытых системах при
∆S<0 нару-
шается II начало термодинамики.
Действительно, при поглощении
листьями дерева солнечной энер-
гии в них происходят процессы с
уменьшением энтропии, т.к. обра-
зуются высокомолекулярные упо-
рядоченные молекулы. Но и в этом
случае процесс фотосинтеза связан
с общим уменьшением порядка,
поскольку источник энер-
гии (солнце) в процессе излучения увеличивает свою энтропию и суммар-
ное изменение ее (листья+солнце) будет все-таки положительным (
∆S>0).
Другой, не менее яркий пример. Жизнедеятельность человека связана с
регулированием энтропии внутри организма (и ее снижением) за счет ок-
ружающей среды. Продукты жизнедеятельности человека являются высо-
коэнтропийными, поэтому в системе
″организм и среда″ суммарная энер-
гия также всегда возрастает.
G
2
G
1
реагенты продукты
Рис. 11
H
U pV
pV
TS
TS
F
G
Рис. 12 
                                 - 19 -

                                           Для процессов, протекаю-
                                      щих при V=const (изохорных про-
      G1
                                      цессов), можно записать ∆F= ∆U-
                                      T∆S, где движущая сила (свобод-
                                      ная энергия Гельмгольца) опреде-
                                      ляется изменением внутренней
                                 G2 энергии и энтропийным фактором
                                      (Т∆S).
                                           Связь между основными
                                      термодинамическими функциями
   реагенты              продукты     приведена на рис.12, откуда легко
                                      видеть соотношения между ∆H и
               Рис. 11
                                      ∆U - с одной стороны, а также со-
                                      отношения между ∆G и ∆F - с дру-
                  H                   гой.
                                           Может показаться, что в за-
            U             pV          крытых системах при ∆S<0 нару-
                                      шается II начало термодинамики.
      TS       F          pV          Действительно, при поглощении
                                      листьями дерева солнечной энер-
      TS              G               гии в них происходят процессы с
                                      уменьшением энтропии, т.к. обра-
                                      зуются высокомолекулярные упо-
                                      рядоченные молекулы. Но и в этом
              Рис. 12                 случае процесс фотосинтеза связан
                                      с общим уменьшением порядка,
                                      поскольку источник энер-
гии (солнце) в процессе излучения увеличивает свою энтропию и суммар-
ное изменение ее (листья+солнце) будет все-таки положительным (∆S>0).
Другой, не менее яркий пример. Жизнедеятельность человека связана с
регулированием энтропии внутри организма (и ее снижением) за счет ок-
ружающей среды. Продукты жизнедеятельности человека являются высо-
коэнтропийными, поэтому в системе ″организм и среда″ суммарная энер-
гия также всегда возрастает.

Страницы