Химическая термодинамика в курсе общей химии. Гончаров Е.Г. - 5 стр.

                                  -5-

газа из баллона препятствует внешнее противодавление, точно равное
давлению газа в баллоне. Тогда газ оказывается полностью ″запертым″ и
выходить из него не будет. Наконец, если уменьшить противодавление на
бесконечно малую величину, то газ начнет преодолевать внешнее проти-
водействие и при этом совершит максимальную работу. Оказывается, что
чем ″резче″ уменьшать внешнее противодействие (противодавление), тем
больше будет потерь при совершении газом работы (вспомним, что газ,
выходящий из открытого баллона, не совершает никакой работы). Следо-
вательно, при совершении системой максимальной работы в равновесном
процессе, не происходит потерь энергии в окружающую среду.
                                      Иллюстрацией к сказанному слу-
                                жит процесс (рис. 2) совершения работы
                                расширяющимся газом при Т=const.
                                Предположим, что в результате химиче-
                                ской реакции растворения цинка в серной
                                кислоте выделился 1 моль водорода. Ес-
                                ли процесс происходит при постоянном
                                давлении (давление груза на поршень
          F                     сверху вниз), то для сохранения давле-
                          ∆h
                                ния газа неизменным поршень должен
                                переместиться вверх на расстояние h2-
                                h1 = ∆h. При этом система совершит ра-
                                боту А = F∆h (произведение силы на
                                путь). Если р - внешнее давление на
         H2
                                поршень и площадь поперечного сече-
                                ния поршня равна S, то F = pS и выпол-
                                ненная системой работа А = F∆h = pS∆h.
                                Но S∆h есть изменение объема системы
        Рис. 2                  (∆V) при перемещении поршня, отсюда
                                работа А = p∆V.
     Следует обратить внимание, что величина совершенной системой
работы будет зависеть от внешнего давления. Допустим, оно точно равно
давлению выделившегося в результате реакции водорода. В этом случае
поршень перемещаться не будет. При снятии определенной части груза
(гирек) система начнет совершать работу, перемещая вверх поршень. Ве-