Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

16
и обладающую внутренней энергией U
2
. Изменение внутренней энергии сис-
темы в результате взаимодействия веществ (отдельных частей системы)
должно соответствовать количеству энергии, переданной в виде тепла воде
установки Q
v
(индекс «v» указывает на то, что теплота определена при посто-
янном объеме реагирующей системы)
∆U = Q
v
.
(1.2.1.)
Выделившееся количество теплоты
Q
v
можно экспериментально опреде-
лить, зная температуру воды до опыта и после реакции, ее массу m и тепло-
емкость c согласно уравнению:
Q
v
= m c ∆t
,
а, следовательно, и изменение внутренней энергии системы.
Однако, идеальной теплоизоляции не существует и выделившееся коли-
чество теплоты
Q
v
, рано или поздно, рассеется через теплоизоляционные
стенки сосуда в окружающую среду. Следовательно, наша система уменьшит
свою внутреннюю энергию на величины выделившегося (положительного)
эффекта реакции:
-
∆U = Q
v
(1.2. 2.)
Знак минус в этом выражении подчеркивает тот факт, что в результате
процесса внутренняя энергия системы уменьшилась, а внешняя среда полу-
чила количество энергии в форме тепла
Q
v
(экзотермическая реакция).
Действительно, если
U
2
< U
1
, то и разность величина отрицательная
U
2
- U
1
=
-
∆U.
В противном случае, когда энергия подводится из внешней среды к реа-
гирующей системе (отрицательной, эндотермический тепловой эффект -Q
v
),
она пойдет на увеличение внутренней энергии системы
∆U =
-
Q
v
С учетом теплового эффекта тер-
мохимическое уравнение можно
записать так:
Zn
кр
+ H
2
SO
4 p-p
= ZnSO
p-p
+ H
2 газ
+
165,7 кДж.
Тепловой эффект реакции
при постоянном объеме равен
Q
v
= +
165,7 кДж.
А энергосодержание систе-
мы уменьшилось на эту величину
положительного теплового эф-
фекта реакции:
∆U = - 165,7 кДж
Ход
р
еак
ц
ии
U
U
2
U
1
ZnSO
4
р
-
р
,
Н
2
газ
Zn
к
р
.
, H
2
SO
4
р
-
-
∆U= Q
v
Рис. 1.2.2. Изменение внутренней энергии
в процессе

Страницы