Физическая химия. Практикум для студентов, обучающихся по специальности 330200 - "Инженерная защита окружающей среды". Письменко В.Т - 17 стр.

UptoLike

17
1
2 3
4
5
6
7
Рис. 5. Схема установки для
определения энергетических
эффектов при постоянном объеме
2. ИЗМЕНЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ СИСТЕМЫ
2.1. Изменение внутренней энергии системы при проведении процесса
при постоянном объеме
Для начала рассмотрим изменение внутренней энергии на конкретном
примере системы, состоящей из одного моля цинка и одного моля раствора
серной кислоты. Поместим эти вещества в специальное устройствокало-
риметр, схема которого представлена на рисунке 5. Устройство представляет
собой цилиндр 1, закрытый поршнем 2, который фиксируется стопорным
штифтом 3, чтобы поршень не пере-
мещался, а объем реагирующей систе-
мы оставался постоянным. Цилиндр
опущен в сосуд 4 с водой, температуру
которой можно контролировать с по-
мощью термометра 5. Стенки сосуда 4
выполнены из теплоизоляционного
материала.
Реакционная система, которая со-
стоит из металлического цинка 6 и рас-
твора серной кислоты в сосуде 7, в
начальном состоянии (
и затем продуктов
реакции в конечном состоянии
) будет на-
ходиться при постоянном объеме.
А так как система не обменивается с окружающей средой веществом и энер-
гией, то будем считать, что система является изолированной.
В начальном состоянии (
до взаимодействия цинка с раствором серной кислоты
)
система обладает запасом внутренней энергии
U
1
, который можно рассмат-
ривать как сумму внутренней энергии частей системы: раствора серной ки-
слоты и цинка.
С помощью какого-либо приспособления приведем в соприкосновение
цинк с раствором кислоты. Начнется реакция. Она будет продолжаться неко-
торое время. Это состояние системы назовем переходным, т. к. при этом