Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

10
мом, концентрацией). Этих параметров достаточно для описания, если реакцию сопрово-
ждают энергетические эффекты?
1.3. Внутренняя энергия
Поскольку химические превращения сопровождаются выделением
(поглощением) энергии, спрашивается, откуда же она берется (или куда
девается)? По-видимому, взаимодействующие вещества и каждое веще-
ство в отдельности содержат и содержали определенный запас энергии, но
только в скрытой форме. А проявляется она при их взаимодействии. Этот
запас энергии тела или системы тел называется внутренней энергией, ко-
торую обычно обозначают латинской буквой
U.
Она включает в себя кинетическую и потенциальную энергию частиц,
составляющих данные вещества системы. Внутренняя кинетическая энер-
гия обусловлена тепловым хаотическим движением частиц и непосредст-
венно связана с температурой. Внутренняя потенциальная энергия – это
энергия взаимодействия ядер с ядрами, электронов с ядрами, электронов с
электронами и т.п. В понятие внутренней энергии входит и ядерная энер-
гия и много других составляющих, которые далеко не все нам известны в
настоящее время, а поэтому абсолютное значение ее экспериментально
определить или рассчитать не представляется возможным. Но важно
другое, что каждое тело, вещество, система имеет определенное значение
этого запаса внутренней энергии
U
.
Заметим, в понятие внутренней энергии системы не входит потенци-
альная энергия положения системы в пространстве и кинетическая энер-
гия движения всей этой системы как целого. То есть внутренняя энергия
какой-либо системы, (например, колбы с реагирующими веществами) и на
поверхности Земли и в лаборатории на восьмом этаже, а так же в летящем
самолете, одна и та же.
Внутренняя энергия системы является ее свойством и зависит только
от ее сиюминутного состояния и не зависит от предыстории системы в
том смысле, что, говоря о ее значении в данном состоянии, мы не можем,
например, обнаружить, за счет чего система изменила свою энергию: или
за счет тепла, или за счет работы. Внутренняя энергия, говорят, является
функцией состояния.
Функция состояния обладает двумя особенностями:
– при переходе системы из одного состояния в другое изменение па-
раметра не зависит от пути перехода;
– если система совершает круговой процесс, возвращаясь в исходное
состояние, то изменение параметра системы равно нулю.
На рисунке 1.1.3А схематично представлено изменение внутренней
энергии системы в процессе перехода ее из состояния «1» в состояние «2»
по пути а и б. Независимо от пути перехода изменение внутренней энер-

Страницы