ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
21
h
1
h
2
1
2
4
5
6
7
Рис. 7. Схема установки
для определения энергетических
эффектов при постоянном давлении
3
Начальному состоянию системы (
пока вещества не реагируют
) будет соот-
ветствовать внутренняя энергия системы
U
1
, объем системы
V
1
(
поршень рас-
положен на отметке h
1
) и давление в систе-
ме
Р
.
Каким-либо способом приведем в
соприкосновение цинк и раствор серной
кислоты. Начнется реакция, в результате
которой будет происходить образование
сульфата цинка, водорода, и выделяться
какое-то количество энергии в форме
теплоты
Q
p
, о чем можно судить по из-
менению температуры воды. Одновре-
менно крышка системы в виде поршня 2
начнет подниматься по мере выделения
водорода, увеличивая объем системы.
По истечении какого-то времени, когда,
наконец, последний атом цинка прореа-
гирует с последней молекулой кислоты
и образуется последняя молекула сульфата цинка и водорода, система пе-
рейдет конечное состояние с внутренней энергией
U
2
, объемом
V
2
(
поршень
расположен на отметке h
2
) и при этом же давлении
Р
.
Изменение внутренней энергии системы и объема выразится через раз-
ности этих величин в начальном и конечном состояниях:
∆U = U
2
–
U
1
и
∆V = V
2
–
V
1
.
Из чего будет складываться изменение внутренней энергии в этом про-
цессе? Конечно, из теплового эффекта
Q
p
, который можно подсчитать, заме-
ряя температуру воды в сосуде 4 до реакции и после нее, зная ее теплоем-
кость с и массу m, а также из работы А, которую система совершила, расши-
ряясь. Действительно, система увеличивает свой объем, расширяется, воз-
действуя на окружающую среду. Поршень поднимается против внешней си-
лы тяжести и внешнего давления. На все это требуются затраты энергии в
виде работы по преодолению внешних сил. Численное значение работы
А
можно рассчитать как произведение силы
F
на путь (h
2
– h
1
):
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- …
- следующая ›
- последняя »
