Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

20
Мы видим, что тепловые эффекты Q
v
и Q
р
разные, то есть тепловой эффект
зависит от того, в каких условиях протекает процесс, от способа его органи-
зации. Отличаются они на величину работы
А
совершаемой системой (или
над системой).
Действительно, если экспериментально определить тепловой эффект
при постоянном давлении
Q
р
, то термохимическое уравнение этого процесса
взаимодействия цинка с раствором серной кислоты запишется так:
Zn
кр
+ H
2
SO
4 p-p
= ZnSO
p-p
+ H
2 газ
+ 163,2 кДж.
Сравнивая его с тепловым эффектом при постоянном объеме
Q
v
= +
165,7 кДж, мы видим, что они разные. И разница между ними составляет ве-
личину работы
А совершенной системой при расширении
A = Q
v
- Q
p
= 165,7 - 163,2 = 2,5 кДж.
Данная работа была совершена за счет изменения (в нашем случае -
увеличения) объема системы
А = Р·∆V,
что было связано с выделением одного моля газообразного водорода. Вели-
чина
∆V = V
2
– V
1
представляет собой изменение объема системы, вследствие
того, что число молей газообразных продуктов реакции изменяется на вели-
чину
∆
n = n
2
- n
1
, где n
1
и n
2
- число молей газообразных веществ исход-
ных и конечных продуктов. В соответствии с уравнением Менделеева - Кла-
пейрона
Р ·V = n· RT
имеем
Р·
∆
V =
∆
n·RT.
Поэтому выражение 1.2.5. можно записать так:
Q
v
= Q
р
+
∆
n·RT,
т.е. тепловой эффект изобарного и изохорного процесса отличаются на ве-
личину работы расширения, совершаемой в результате изменения числа мо-
лей газообразных исходных веществ и продуктов реакции. Если в реакции не
происходит изменение числа молей газообразных веществ (
∆
n=0), то
Q
v
= Q
р
.
Например, в реакциях: а)
СО
газ
+ Н
2
О
газ
= СО
2 газ
+ Н
2 газ
,
б)
Н
2 газ
+ Сl
2
газ = 2 НСl
газ
изменение числа молей газообразных продуктов равно нулю и
Q
v
= Q
р
.
Если при химической реакции происходит увеличение числа молей га-
зообразных продуктов, как, например, в случае взаимодействия цинка с рас-
твором серной кислоты, то
Q
v
> Q
р
.
Это значит, что часть внутренней энергии системы расходуется на работу
расширения (при постоянном давлении).
В противном случае, если при химической реакции происходит умень-
шение числа молей газообразных продуктов, то
Q
v
< Q
р
.

Страницы