Химическая термодинамика в курсе неорганической химии. Гончаров Е.Г - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

13
откуда следует, что поглощая теплоту, система увеличивает внутреннюю
энергию и совершает работу против внешних сил. Например, сообщая теп-
лоту газу, находящемуся в цилиндре с поршнем, мы увеличиваем его внут-
реннюю энергию (газ нагревается) и, кроме того, расширяющийся газ со-
вершает работу против внешнего давления (поднимает поршень).
В изолированных системах (см. выше
) энергия не изменяется
(ΔU=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
(-ΔН)
Двустадийный: 1) С(тв) + 1/2 О
2
(г) = СО(г) (-ΔН
1
)
+
2) СО(г) + 1/2 О
2
(г) = СО
2
(г) (-ΔН
2
)
С(тв)+О
2
(г)=СО
2
(г) (-ΔН) т.е.(-ΔН
1
)+(-ΔН
2
)=-ΔН.
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).
Второе начало термодинамики
Это начало имеет определяющее значение для выяснения направле-
ния самопроизвольных процессов. Оно неразрывно связано с функцией со-
стояния, называемой энтропией.
∗
аддитивность – свойство системы, являющееся суммой свойств отдельных ее частей. 
откуда следует, что поглощая теплоту, система увеличивает внутреннюю
энергию и совершает работу против внешних сил. Например, сообщая теп-
лоту газу, находящемуся в цилиндре с поршнем, мы увеличиваем его внут-
реннюю энергию (газ нагревается) и, кроме того, расширяющийся газ со-
вершает работу против внешнего давления (поднимает поршень).
      В изолированных системах (см. выше) энергия не изменяется
(ΔU=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 (-ΔН)
         Двустадийный: 1) С(тв) + 1/2 О2(г) = СО(г) (-ΔН1)
               +
                       2) СО(г) + 1/2 О2(г) = СО2(г) (-ΔН2)
                       С(тв)+О2(г)=СО2 (г) (-ΔН) т.е.(-ΔН1)+(-ΔН2)=-ΔН.

      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).
      Второе начало термодинамики
      Это начало имеет определяющее значение для выяснения направле-
ния самопроизвольных процессов. Оно неразрывно связано с функцией со-
стояния, называемой энтропией.

∗
    аддитивность – свойство системы, являющееся суммой свойств отдельных ее частей.
                                          13

Страницы