Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

29
1.2.28. В чем различие между понятиями внутренняя энергия системы U и энтальпия
системы H? При каких условиях тепловой эффект реакции равен изменению внутренней
энергии? При каких условиях тепловой эффект реакции совпадает с изменением энталь-
пии?
1.2.29. Почему при вычислении теплового эффекта реакции необходимо указывать
состояние веществ?
2.7. Влияние температуры на тепловой эффект реакции.
Изменится ли тепловой эффект реакции, если провести его не при стан-
дартной температуре? Известно, что энтальпия
H = U + PV
является мерой
энергии, накопленной веществом, системой, и она зависит от температуры, и
от давления. При постоянном давлении тепловой эффект реакции есть изме-
нение энтальпии системы:
∆H
0
реакции
= Σ
∆H
0
f,298
продуктов
- Σ
∆H
0
f,298
исходных веществ
А что произойдет с энтальпиями тех веществ (и исходных веществ и
продуктов реакции), если процесс проводить не при стандартных условиях?
Например, не при
Т
1
= 298 К, а, скажем при более высокой температуре T
2
?
Это означает, что исходные вещества, и, соответственно, продукты реакции
нужно нагреть до этой температуры
Т
2
, т.е. сообщить им определенный запас
энергии, который будет зависеть и от количества вещества, участвующего в
реакции, и от его теплоемкости. В
общем случае теплоемкости продук-
тов реакции их исходных веществ не-
одинаковы. Следовательно, и количе-
ство затраченной энергии на нагрев
исходных веществ и продуктов будут
разными, а соответственно и измене-
ние энтальпии при температуре
Т
2
ре-
акции и при стандартной
Т
1
=298 К
тоже будут различными, т.е.
∆Н
0
298
≠
∆Н
0
Т
2
.
На рис. 1.2.8 представлена эта зави-
симость графически. Как видно в
приведенном на рис.1.2.8, суммарная
энтальпия исходных веществ
Σ
∆H
0
f,298
исходных веществ
с температурой растет значительно быстрее, чем сум-
ма энтальпий продуктов реакции Σ
∆H
0
f,298
продуктов
, и, как результат: измене-
ние энтальпии при стандартных условиях
∆H
0
298
не равно таковой
∆H
0
Т
2
при температуре
Т
2
реакции и, согласно рисунку, заметно меньше, т.е.
∆Н
0
298
< ∆Н
Т
2
. разница между ними
∆ Н
Т
2
- ∆Н
0
298
будет определяться разностью изобарных теплоемкостей продуктов реакции
и исходных веществ и зависимостью последних от температуры
Т
2
Т
Н
∆Н
298
∆Н
Т
2
Σ Н
исходных
веществ
Σ Н
п
р
од
у
ктов
Т= 298К
Рис. 1.2.8. Изменение энтальпии
исходных веществ и продуктов реак-
ции при нагревании.

Страницы