Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

43
вительно все процессы связаны с газообразным состоянием веществ, частицы
которых находятся в состоянии непрерывного, независимого, теплового
движения, за счет которого изолированная система самопроизвольно стре-
мится к максимальной однородности и неупорядоченности.
3. ЭНТРОПИЯ И ЕЁ ИЗМЕНЕНИЕ
3.1. Энтропия
В рассмотренном ранее примере (в главе 1) взаимодействия цинка с рас-
твором серной кислоты при постоянном давлении:
Zn
крис.
+ H
2
SO
4раст.
→ ZnSO
4раствор
+ Н
2газ
+ Q
1
мы отметили, что изменение внутренней энергии системы ∆U складыва-
лось из теплового эффекта (обозначим его
Q
1
), отданного внешней среде, и
работы
А
, совершенной системой над окружающей средой:
∆U
=
Q
1
+ А
(2.3.1.)
Попытаемся вернуть систему в исходное состояние, т.е. получить вновь
металлический цинк и раствор серной кислоты. Одновременно необходимо
восполнить энергозапас системы, восстановив его до значений исходного со-
стояния. Для чего системе нужно передать необходимое количество энергии
Q
2
от внешней среды с помощью теплообмена.
Одна часть подведенной энергии
Q
2
, переданной за счет разности тем-
ператур, пойдет на компенсацию рассеянной энергии системой в окружаю-
щую среду из-за теплообмена
Q
1
при ее прямом переходе в конечное состоя-
ние, а другая её часть
Q
2
- Q
1
на восполнение энергии системы, потерянной ею
при совершении работы
А
против внешних сил, т.е.
Q
2
= Q
1
+ А,
(2.3.2)
или
Q
2
=
∆U
Подведенное из внешней среды количество энергии
Q
2
за счет разности
температур (теплоты) расходуется на увеличение энергосодержания системы.
Уместно заметить, что в прямом процессе не всё значение изменения
внутренней энергии передавалось в форме работы А (часть её рассеивалось в
виде теплового эффекта реакции
Q
1
)
. Соответственно и в обратном процессе
не все подводимое количество энергии в форме тепла
Q
2
можно использовать
для получения работы
1
. Часть ее, равная
Q
1
,
также рассеется в системе, не со-
вершая никакой работы. Эту часть энергии Q
1
,
которая получена системой в
форме тепла в обратном процессе и рассеяна в системе без совершения рабо-
ты, называют рассеянной энергией, и ее доля от подведенной общей энергии
Q
2
составляет
1
Хотя, отметим, что работу вполне возможно полностью превратить в теплоту (например,
в процессе трения).

Страницы