Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

17
Обратим внимание на то, что тепловым эффектом реакции мы назвали то
количество энергии, которое отведено от продуктов реагирующей системы,
но таким образом, чтобы они имели ту же температуру, что и исходные ве-
щества до реакции.
Энергетические изменения в процессе можно изобразить графически,
если по оси ординат отложить внутреннюю энергию системы
U
а по оси абс-
цисс ход реакции (рис. 1.2.2). Из рисунка 1.2.2. наглядно видно, что измене-
ние внутренней энергии системы количественно соответствует тепловому
эффекту реакции.
Таким образам, если система находится при постоянном объеме, то из-
менение внутренней энергии системы связано с потерей или приобретением
энергии в виде теплового эффекта реакции. Так, соотношение
-
∆U =
+
Q
v
соответствует
потере системой энергии, а соотношение
+ ∆U =
-
Q
v
отвечает увеличению (приобретению) системой энергии.
Отметим, что здесь применена определенная система знаков. Тепловой
эффект экзотермической реакции, идущей с выделением энергии, обознача-
ют со знаком «+», а эндотермической (с поглощением тепла) – со знаком «-».
То есть тепловые эффекты рассматриваются, как бы с точки зрения окру-
жающей среды: если она (среда) получает энергию от реакционной системы,
значит тепловой эффект положителен, а если внешняя среда отдает энергию
реакционной системе – отрицателен.
Вопросы и задачи для самостоятельной работы
1.2.1. Если в изолированной системе происходит горение магния в кислороде, как
изменится ее энергия? (внутренняя?) Куда тратится выделившееся количество энергии в
форме тепла, излучения?
1.2.2. Как изменилась внутренняя энергия реакционной замкнутой системы, ес-
ли в результате процесса, прошедшего в ней при постоянном объеме, тепловой эффект ре-
акции оказался равным Q
v
= -41 кДж/моль?
1.2.3. Что называют тепловыми эффектами реакции?
1.2.4. В чем различие энергетических изменений с точки зрения системы и внеш-
ней среды процессов обмена энергией?
2.2. Изменение внутренней энергии системы при проведении процесса
при постоянном давлении
Воспользуемся приведенной ранее установкой и проведем тот же про-
цесс взаимодействия цинка с раствором серной кислоты, но при постоянном
давлении. Для этого нужно, чтобы по мере выделения водорода в реакции
система занимала все больший и больший объем. Этого можно достигнуть,
если убрать стопорный штифт 3, который ограничивал движения поршня 2 в

Страницы