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 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
|
Первый закон термодинамики. Этот закон является одной из форм закона сохранения энергии и имеет несколько формулировок, из которых наиболее распространенными являются: 1Этот закон является одной из форм закона сохранения энергии и имеет несколько формулировок, из которых наиболее распространенными являются: 1. Энергия не создается из ничего и не уничтожается, она лишь переходит из одной формы в другую; 2. В любом процессе тепло, поглощенное системой, идет на увеличение внутренней энергии и на совершение работы. Первое начало термодинамики представляет собой постулат – оно не может быть доказано логическим путем, или выведено из каких-либо более общих положений. Истинность этого постулата подтверждается тем, что ни одно из его следствий не находится в противоречии с опытом. Первое начало термодинамики устанавливает соотношение между теплотой Q, работой А и изменением внутренней энергии системы Δ U. Рассмотрим первое начало термодинамики на примере работы паровой машины.
∆ X
Q Здесь Q – подводимоек паровому котлу тепло, которое расходуется на увеличение теплосодержания жидкости и на ее испарение. Генерируемый в котле пар давит на поршень и перемещает его на расстояние ∆ X, увеличивая при этом объем рабочей камеры паровой машины на величинуD V = ∆ X × S. Здесь S – площадь поршня. Так, с помощью поршня совершается работа против внешних сил F. Таким образом, тепло, подводимое к системе, расходуется на увеличение внутренней энергии системы и на совершение работы. В математической форме первый закон термодинамики можно записать в виде ур. 1. Q = D U + A. (1) Здесь А = р D V, р – давление, создаваемое паром в рабочей камере паровой машины, а D V – изменение ее объема. Рассмотрим первое начало термодинамики в приложении к различным условиям (мы будем рассматривать простейший случай – паровую машину). Изохорный процесс. (V = const; Δ V = 0). Объем рабочей камеры машины в этом случае не меняется – поршень застопорен. Поскольку работа расширения равна произведению давления на изменение объема р D V, а D V = 0, то для изохорного процесса получаем: D U = QV. (2)
Как видно, в изохорных условиях (V = const) все подведенное к системе тепло расходуется только на увеличение внутренней энергии системы: А = 0; QV = ∆ U. Изобарный процесс. (P = const). Большинство химических процессов протекает при р = const, то есть в открытых сосудах, например в колбах, пробирках, открытых реакторах и ваннах, причем чаще всего при р = 1 атм. Тогда подводимое к системе тепло расходуется на увеличение внутренней энергии и на совершение работы расширения газа: Qp = U 2 – U 1 + р (V 2 - V 1) или Qp = U 2 – U 1 + А. Это уравнение можно переписать в форме Qp = (U 2 + рV 2) - (U 1 + рV 1); (3) Qp = ∆ H = ∆ U + р D V.
Из уравнения (3) следует, что подводимая в изобарных условиях к системе теплота расходуется на приращение некоторой функции состояния, которая называется энтальпией, или - энергией расширенной системы:
H = U + рV (кДж/моль). (4)
Таким образом, изменение энтальпии – это теплота, подведенная к системе при изобарном процессе (Qp = ∆ H), которая расходуется на изменение внутренней энергии и на совершение работы. Энтальпия, как и внутренняя энергия, зависит от природы, физического состояния и от количества вещества. Условно считается, что энтальпии образования (про энтальпии образования веществ смотри ниже) простых газов, простых твердых и жидких веществ в одной из наиболее устойчивых аллотропных модификаций в стандартных условиях равны нулю. Например ∆ Н °298 образования: С (графит) - (0 кДж/моль); алмаз - (1,828 кДж/моль); Sn (белое) - (0 кДж/моль); Sn (серое) - (-2,1 кДж/моль); Р (красный) - (-17,6 кДж/моль); Р (белый) - (0 кДж/моль); S (ромб) - (0 кДж/моль); S (моноклинич) - (0,38 кДж/моль);
|