Физическая химия. Колпакова Н.А - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

15
2.3. ЗАКОН ГЕССА
Согласно первому закону термодинамики тепло, выделяемое или погло-
щаемое при химических превращениях, зависит от пути протекания процесса.
Однако в некоторых частных процессах это правило нарушается и тепловой
эффект химических реакций от пути протекания процесса не зависит.
Тепловым эффектом химической реакции называется количество тепло-
ты, которое выделяется или поглощается при необратимом протекании реак-
ции, когда единственной работой является только работа расширения. При
этом температуры исходных веществ и продуктов реакции должны быть оди-
наковыми.
Тепловые эффекты реакций проведенных в изобарных или изохорных условиях
не зависят от пути проведения реакции.
Это положение было сформулировано на основании опытных данных Г.
И. Гессом и называется законом Гесса. Он является математическим следст-
вием первого начала термодинамики. Он составляет теоретическую основу
термохимии и читается так:
Тепловой эффект химической реакции не зависит от пути протекания про-
цесса, а зависит от начального и конечного состояния системы.
Существуют ограничения применимости закона Гесса. Он справедлив
если выполняется ряд следующих условий.
Единственным видом работы, которая совершается системой, является
работа расширения (т. е.
δ
W
′
= 0).
Температуры исходных веществ и продуктов реакции должны быть оди-
наковыми.
Давление в системе или объем системы остаются постоянными (изобар-
ный или изохорный процессы).
При изобарном процессе (р = const)
δ
Q
p
= dU + pdV = d(U + pV) = dH, (5)
где H = (U + pV) — термодинамическая функция, которая называется эн-
тальпией.
Интегрирование уравнения (5) и простое преобразование приводят к со-
отношению
Q
p
= (U
2
+ pV
2
) – (U
1
+ pV
1
) = ∆H. (6)
Как видно из этого уравнения, Q
p
является функцией состояния системы,
то есть ее изменение зависит только от начального и конечного состояния
системы:

Страницы