Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







Термодинамика





Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

Профессионального образования

Саратовский государственный медицинский университет

Имени В.И. Разумовского» Министерства здравоохранения и социального

Развития Российской Федерации

(ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздравсоцразвития России)

 

 

Методические указания к лабораторно – практическому занятию

для студентов медицинских специальностей

 

Термодинамика

Дисциплина: общая химия.

I курс.

Очная форма обучения.

Длительность занятия: 90 минут.

 

 

Разработка составлена асс. Куликовой Л.Н.

 

2011 г

 

№п/п Авторы Название Страницы
Ершов Ю.А., Попков А.С., Берлянд А.С., Книжник А.З. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов.- М.: Высш. шк.-2000.-560 с. 10-31
Глинка Н.Л. Общая химия. - Л.: Химия.-1978.-720 с. 166-204
Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия.-М.: Высш. шк.-1975.-255 с. 10-20
Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию.- М.: Высш. шк.-1989.-256 с. 6-54

 

Приложение 1: Вопросы для подготовки к занятию:

1) Предмет и методы химической термодинамики. Взаимосвязь между процессами обмена веществ и энергии в организме. Химическая термодинамика как теоретическая основа биоэнергетики.

 

2) Основные понятия термодинамики. Интенсивные и экстенсивные параметры. Функция состояния. Внутренняя энергия. Работа и теплота - две формы передачи энергии.

 

3) Типы термодинамических систем (изолированные, закрытые, открытые).

 

4) Типы термодинамических процессов (изотермические, изобарные, изохорные).

 

5) Первое начало термодинамики.

 

6) Энтальпия. Стандартная энтальпия образования вещества, стандартная энтальпия сгорания вещества. Стандартная энтальпия реакции.

 

7) Закон Гесса.

 

8) Применение первого начала термодинамики к биосистемам.

 

9) Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые в термодинамическом смысле процессы. Энтропия.

 

10) Энергия Гиббса. Прогнозирование направления самопроизвольно протекающих процессов в изолированной и закрытой системах; роль энтальпийного и энтропийного факторов. Термодинамические условия равновесия.

 

11) Стандартная энергия Гиббса образования вещества, стандартная энергия Гиббса биологического окисления вещества. Стандартная энергия Гиббса реакции.

 

12) Понятие экзергонических и эндергонических процессов, протекающих в организме. Принцип энергетического сопряжения.


Приложение 1: Краткий теоретический материал

 

Уже в конце 18 века было известно, что жизнедеятельность человека – это взаимосвязанные процессы химических превращений (окисление продуктов питания и т.д.) и энергетического обмена в организме (А. Лавуазье , П. Лаплас).

Химическая термодинамикаэто раздел физической химии, изучающий взаимопревращение теплоты и энергии при протекании химической реакции.

Термодинамика основана на ряде понятий: система, состояние системы, параметры состояния системы, функции состояния системы, внутренняя энергия системы и т. д.

Термодинамическая системаэто тело или группа тел, взаимодействующих между собой, и отделённых от окружающей среды реальной или воображаемой поверхностью раздела.

Изолированная система – это система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией.

Закрытая система – это система, которая не обменивается со средой веществом, но обменивается энергией.

Открытая система – это система, которая обменивается со средой и веществом, и энергией.

Примером открытой системы является живая клетка.

Состояние системы – это набор свойств системы, позволяющих описать систему с точки зрения термодинамики.

Например, для оценки состояния человеческого организма, как термодинамической системы, врач должен оценить некоторые его свойства (температура, давление, концентрация биологических жидкостей).

Физические свойства, характеризующие состояние системы, называют параметрами состояния системы.

Взаимодействие системы с окружающей средой заметно по изменению параметров системы.

Экстенсивные параметрыэто параметры, которые зависят от количества вещества системы и суммируются при объединении систем (объём, масса, энергия, площадь и т.д.).

Интенсивные параметрыэто параметры, которые не зависят от количества вещества и выравниваются при объединении систем (температура, давление, концентрация, плотность, поверхностное натяжение).

Параметры состояния связаны уравнением состояния.

Переход системы из одного состояния в другое с изменением хотя бы одного параметра называется термодинамическим процессом.

Если процесс идет при постоянном давлении, он называется изобарным процессом. При постоянном объёме - изохорным, при постоянной температуре - изотермическим.

Функция состояния - это характеристика системы, которая не поддается прямому измерению, а рассчитывается через параметры состояния.

Значение функции состояния не зависит от способа его достижения, а только от начального и конечного состояния системы. Внутренняя энергия является одной из таких функций.

Внутренняя энергия - сумма всех видов энергий движения и взаимодействия частиц, составляющих систему.

В XIX веке немецкий судовой врач Майер Ю.Р. и английский ученый Джоуль Д. показали, что теплота и работа способны к взаимопревращениям, являясь разными способами передачи энергии.

Теплота - форма передачи энергии путем хаотического движения
микрочастиц.

Работа - форма передачи энергии путём направленного движения
макросистемы как целого.

Наблюдая за людьми в разных климатических зонах, Майер сделал вывод, что теплота сгорания пищи используется на поддержание постоянной температуры тела и на выполнение мускульной работы. Это наблюдение легло в основу 1 закона термодинамики.

Первый закон термодинамики (первое начало термодинамики):
энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно, а переходит из одного вида энергии в другой

или приращение внутренней энергии системы в некотором процессе равно теплоте, полученной системой, плюс работа, совершенная над системой.

∆U= Q+A

∆U - внутренняя энергия

Q - теплота

A - работа

 

На основе 1 закона термодинамики, являющегося фундаментальным законом природы, простыми расчетами получают ценные сведения о процессах обмена веществ и энергии в организме.

Термохимия – это раздел термодинамики, изучающий теплоты протекания химических реакций.

Закон Гесса: теплота химической реакции, протекающей при постоянном давлении или объёме, не зависит от пути процесса, а только от начального и конечного состояний системы.

Если из одних веществ можно получить другие разными путями, то суммарный тепловой эффект по первому пути равен суммарному тепловому эффекту по второму пути. Закон Гесса позволяет на практике рассчитывать тепловые эффекты реакций, которые сложно отслеживать или на это требуется длительное время. Например, суммарная теплота биологического окисления продуктов питания в организме, равна теплоте их прямого сгорания.

 

Энтальпия-это функция состояния, приращение которой равно тепловому эффекту процесса, протекающего при постоянном давлении.








Date: 2015-05-05; view: 452; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2017 year. (0.009 sec.) - Пожаловаться на публикацию