Условия стандартного состояния веществ. Первое начало термодинамики
Первое начало термодинамики
переход системы из состояния I в состояние II:
![]() |
- cистема I производит работу (или над нею совершается работа) – W;
- принимает участие в теплообмене с окружающей средой (выделяет или поглощает теплоту) - Q.
По закону сохранения энергии:
Q = DU + W, (1)
Q – количество сообщенной системе теплоты;
DU = U2 – U1 – приращение внутренней энергии;
W – суммарная работа, совершенная системой.
|
U - функция состояния системы
Q – не функция состояния системы
Пусть - только рDV- работа, совершаемая системой против сил внешнего давления (работа расширения)
Для бесконечно малых элементарных процессов уравнение принимает вид:
d Q = dU + рdV(2)
![]() |
а) изохорный процесс – V = const, тогдаdV = 0 и работа расширения системы dW = рdV = 0
первый закон термодинамики :
d QV = dU и QV = U2 – U1 = DU
при данных условиях - QV- функция состояния, т.е. не зависит от пути процесса
б) изобарный процесс - р = const
Qp = DU + рDV
Т.к. DU= U2 – U1, DV = V2 – V1, то Qp = U2 – U1 + рV2- – рV1 = (U2+ рV2) – (U1 + рV1)
Qp = H2 – H1 = DH
![]() |
Энтальпия – функция состояния (теплосодержание, энергосодержание, включая внутреннюю энергию)
Для идеальных газов: p∆V = ∆νRT,
∆ν – разница между числом молей газообразных продуктов и исходных веществ.
связь между Qp и QV:
Термохимия - часть термодинамики, изучающая тепловые эффекты химических процессов.
Термохимические уравнения - химические уравнения реакций, в которых указаны агрегатные состояния веществ и тепловые эффекты
![]() |
Тепловой эффект химической реакции – это изменение энергии системы при протекании реакции, при условии, что система не совершает другой работы, кроме работы расширения.
▼ изохорические условия(V = const)- QV = DU
▼ изобарические условия- тепловой эффект равен
Qp = H2 – H1 = Dr H - энтальпия реакции
Если вещества находятся в стандартном состоянии – стандартная энтальпия реакции Dr H 0
Условия стандартного состояния веществ
Состояние вещества | Стандартное состояние вещества |
Простое твердое вещество | Кристаллическое твердое вещество |
Простое жидкое вещество | Чистая жидкость |
Газообразное | Парциальное давление 101кПа или относительное давление 1 |
![]() ![]() | Концентрация 1 моль/л |
стандартное состояние - не зависит от температуры.
В термохимических уравнениях допустимы дробные стехиометрические коэффициенты:
![]() |
Если ΔrН< 0 - экзотермическая реакция (Q>0)
Если ΔrН>0 - эндотермическая реакция (Q<0)