Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

23
На рисунке 1.2.4 представлено схематическое изображение изменения
энергосодержания вещества при постоянном давлении и нагревании, а на
рис. 1.2.5 зависимость энтальпии свинца от температуры.
1
Так как при нагревании веществ системы при постоянном давлении про-
исходит увеличение их объема, то понятие энтальпии часто связывают с
энергосодержанием расширенной системы.
Принимая во внимание сказанное, можно считать, что моль атомов цин-
ка и моль молекул серной кислоты при постоянном давлении имеют энталь-
пию
H
Zn кр.
и H
раствор
SOH
42
соответственно, а моль молекул сульфата цинка и
водорода соответственно
H
раствор
ZnSO
4
и
H
газ
H
2
. Если в процессе исчезли исход-
ные вещества с соответствующим энергосодержанием, равным их сумме
H
раствор
SOH
42
+
H
Zn кр
, и образовались вещества продуктов реакции с суммар-
ным энергосодержанием
H
раствор
ZnSO
4
+ H
газ
H
2
, то изменение энтальпии процес-
са составило некоторую величину ∆H
реакции
реакции, равную их разности:
∆H
реакции
= (H
раствор
ZnSO
4
+ H
газ
H
2
) – (H
раствор
SOH
42
+ H
Zn кр
).
А так как
Q = - ∆H
реакции
, то другими словами: тепловой эффект реак-
ции при постоянном давлении есть не что иное, как разность сумм энтальпий
продуктов и исходных веществ
2
. Или это то же самое, что изменение эн-
тальпии системы в процессе (реакции). На практике часто для краткости го-
ворят просто – «энтальпия процесса (реакции)», опуская слово «изменение».
Изменение энтальпии процесса связано с изменением внутренней энер-
гии системы простой зависимостью. Если сопоставлять уравнения (1.2.4) и
(1.2.14), то получим:
∆H = ∆U + P·
∆
V
(1.2.15)
Следовательно, изменение
энтальпии включает в себя
изменение внутренней энер-
гии системы с учетом той
работы
А
=
P·∆V
, которую
она совершила, расширяясь.
Энтальпия
H
и ее из-
менение ∆Н
, как и внутрен-
няя энергия, являются функ-
циями состояния.
Все системы, с кото-
рыми мы имеем дело на
практике, обмениваются
1
График представлен в книге: Карапетьянц М. Х. Введение в теорию химических процес-
сов. М. Высшая школа, 1981 на стр. 10.
2
Это соотношение известно, как следствие из закона Г.И. Гесса, который рассмотрим не-
сколько позже
.
100 кДж
Окружающая среда
Реакционная
с
и
с
т
е
м
а
100 кДж
∆Н= +100 кДж
а
∆Н= - 100 кДж
б
Рис. 1.2.6. Изменение энергосодержания системы: а –
энтальпия системы увеличивается на 100 кДж; б – эн-
тальпия системы уменьшается на 100 кДж
Реакционная
система

Страницы