Химическая термодинамика в курсе неорганической химии. Гончаров Е.Г - 6 стр.

оказывается полностью ″запертым″ и выходить из него не будет. Наконец,
если уменьшить противодавление на бесконечно малую величину, то газ
начнет преодолевать внешнее противодействие и при этом совершит макси-
мальную работу. Оказывается, что чем ″резче″ уменьшать внешнее противо-
действие (противодавление), тем больше будет потерь при совершении га-
зом работы (вспомним, что газ, выходящий из открытого баллона, не совер-
шает никакой работы). Следовательно, при совершении системой макси-
мальной работы в равновесном процессе, не происходит потерь энергии в
окружающую среду.
                                        Иллюстрацией к сказанному слу-
                                  жит процесс (рис. 2) совершения рабо-
                                  ты расширяющимся газом при Т=const.
                                  Предположим, что в результате хими-
                                  ческой реакции растворения цинка в
                                  серной кислоте выделился 1 моль водо-
                                  рода. Если процесс происходит при по-
                                  стоянном давлении (давление груза на
           F                      поршень сверху вниз), то для сохране-
                            Δh
                                  ния давления газа неизменным поршень
                                  должен переместиться вверх на рас-
                                  стояние
                                  h2-h1=Δh. При этом система совершит
                                  работу А=FΔh (произведение силы на
          H2
                                  путь). Если р – внешнее давление на
                                  поршень и площадь поперечного сече-
                                  ния поршня равна S, то F=pS и выпол-
                                  ненная системой работа А=FΔh=pSΔh.
         Рис. 2                   Но SΔh есть изменение объема системы
                                  (ΔV) при перемещении поршня, отсюда
                                  работа А=pΔV.
      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-
                                   6