Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

12
которое сопровождается энергетическими эффектами, мы можем найти
изменение запаса внутренней энергии
∆U
системы (рис.1.1.4):
∆U = U
2
-
U
1 .
(1.1.1)
На первый взгляд это парадокс: не зная величин
U
2
и
U
1 .
можно най-
ти их разницу
U
2
-
U
1
. Но этот случай подобен той бытовой ситуации, ко-
гда вы не знаете, сколько денег в вашем кошельке до какой-то покупки в
магазине и сколько их осталось после покупки, но, зная стоимость покуп-
ки, вы можете оценить, насколько изменилось содержимое кошелька.
Кстати, говоря, о переходах системы в различные состояния, предста-
вим себе, что переход изолированной системы из состояния «1» в состоя-
ние «2» связан с изменением внутренней энергии
∆U
1
, а при обратном
переходе (из состояния «2» в состояние «1») в исходное состояние с изме-
нением внутренней энергии
∆U
2
. Если ∆U
1
и
∆U
2
не равны ∆U
1
≠ ∆U
2
, то
мы получаем при этих переходах или выигрыш, или потерю внутренней
энергии системой, которая вследствие изолированности системы ничем
не компенсируется. Однако это невозможно, т.к. в противном случае на-
рушается закон сохранения энергии: энергия возникает из ничего или те-
ряется неизвестно куда. Поэтому од-
ной из формулировок первого закона
термодинамики является утвержде-
ние:
в изолированной системе сумма
всех видов энергии постоянна.
Внутренняя энергия системы за-
висит от ее состояния, определяемого
параметрами
T, P, V
, и, соответствен-
но, изменение внутренней энергии
∆U
также будет зависеть от них.
Для многих практических целей
важно знать энергетические измене-
ния в системах при постоянном объе-
ме и постоянном давлении, так как
большинство химических процессов
протекает при постоянном давлении (чаще всего - атмосферном), и при
постоянном объеме (объеме раствора, сосуда).
Вопросы и задачи для самостоятельной работы.
1.1.7. Перечислите Вам известные виды энергии, входящие в понятие внутренней
энергии, например, 1 моля воды.
1.1.8. Каковы свойства внутренней энергии? Можно ли измерить внутреннюю
энергию, и в каких единицах ее выражают?
1.1.9. Можно ли определить изменение внутренней энергии изолированной систе-
мы?
Конечное состояние 2
Начальное состояние 1
∆U = U
2
– U
1
U
2
U
1
Рис. 1.1.4. Изменение внут-
ренней энергии системы при
переходе из одного состояния в
д
ру
гое

Страницы