Физическая химия. Колпакова Н.А - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

13
этих функций зависят от пути процесса. Поэтому в уравнении (1) перед этими
функциями не стоит знак полного дифференциала.
Проинтегрируем уравнение (1).
∫∫ ∫
+=
Q
U
U
W
2
1
WUQ
00
d
(2)
∆ U = Q – W (3)
Уравнение (3) представляет собой математическую запись первого зако-
на термодинамики в интегральной форме.
Из первого закона термодинамики следует, что полученная системой извне
теплота Q расходуется на приращение внутренней энергии
U∆
и работу
W, совершенную системой.
При химической реакции в результате образования, исчезновения или
перераспределения химических связей меняется внутренняя энергия системы.
Это изменение проявляется в том, что при реакции выделяется или поглоща-
ется теплота и может производится работа. Например, при окислении угля
кислородом воздуха (химическая реакция горения) выделяется тепло; за счет
самопроизвольного окисления меди в электрохимическом элементе возникает
работа в виде электрической энергии; мотор двигателя, работающего без со-
вершения работы (режим холостого хода), нагревается.
Величины ∆ U, Q и W в уравнении (1) могут иметь как положительные,
так и отрицательные значения. Эти величины измеряются в джоулях — Дж
или кДж.
В термодинамике положительным считается такое изменение энергии, ко-
гда в результате протекания процесса внутренняя энергия в системе увели-
чивается. (Термодинамическое правило знаков.)
Теплота, полученная системой, считается положительной величиной, а от-
данная системой во внешнюю среду — отрицательной.
Так как в механике принята обратная система знаков, работа расширения,
совершаемая системой над внешней средой, считается положительной, а
совершаемая над системой — отрицательной. Поэтому в уравнении (3) ра-
бота входит в выражение со знаком минус.
Различают различные виды работы: как работу расширения (рdV), так и
другие виды полезной работы: работу совершаемую против электрических
или магнитных сил, работу по созданию поверхности и т. п.

Страницы