Она НЕ ВКЛЮЧАЕТ кинетической и потенциальной энергии системы

Вопрос

Внутренняя энергия. Энтальпия. Теплота и работа – две формы передачи энергии

Термодинамическая функция энтальпия.

Рассмотрим изобарический процесс (P=const). Система переходит из

состояния 1 в состояние 2 с тепловым эффектом QP Для него:

Q = QP; ∆ U = U2 – U1; W=P(V2 – V1)

Отсюда:

QP = U2 – U1+ P(V2 – V1)=( U2 + PV2) – ( U1 + PV1)

Выражения в скобках являются выражениями новой функции

Состояния. Такая функция состояния называется энтальпией и обозначается

H:

H=U+PV

Из проведенного анализа ясно, что:

QP =∆ H

Т.е. энтальпия – это функция состояния термодинамической системы,

Определяющая тепловой эффект изобарического процесса.

Энтальпия – экстенсивная и аддитивная функция состояния.

Тепловой эффект реакции.

Тепловым эффектом химической реакции называется количество

Теплоты, выделяющейся в экзотермических процессах или

Поглощающееся в эндотермических процессах при осуществлении

реакции при постоянном давлении или постоянном объёме и равенстве

Температур начального и конечного состояний системы.

Изучением тепловых эффектов реакций занимается термохимия.

Наиболее распространенным является метод работы и расчётов при

Постоянном давлении.

В термохимии, в отличие от химической термодинамики, процессы

Рассматриваются с точки зрения окружающей среды, а потому знаки

Лебедев Ю.А. Лекция 8

тепловых эффектов обратные – «+» для экзотермических и «-» для

эндотермических процессов. Иными словами:

Qх.р. = - ∆ Hх.р. (или Qr = -∆ Hr)

Индекс r- от reaction, реакция

При записи стехиометрических уравнений в термохимии обязательно

Указывается агрегатное состояние реагентов и продуктов реакции, а также

тепловой эффект:

2H2Oж + 2Naтв = 2NaOHр-р + H2 г + Qх.р.а ( - ∆ Hх.р.а.)

В термохимии введено важное понятие о теплоте образования

Химического соединения.

Теплота образования химического соединения – это удельный

Тепловой эффект реакции образования химического соединения из

Чистых простых веществ, находящихся в равновесном состоянии при

Стандартных условиях.

Удельный – значит приходящийся на 1 моль вещества.

Стандартные условия – это давление 1,013*105Па (1 атм) и

Фиксированная температура (обычно - 298К).

Из определения следует, что теплота образования чистых простых

Веществ равна нулю.

Например, для реакции Cграфит + O2 г. = CO2 + Qх.р, проведенной в

стандартных условиях, Qх.р = Qобр. CO2.

В результате большого объёма экспериментальных исследований

Составлены таблицы теплот образования для огромного количества

Веществ. Они представлены в виде стандартных энтальпий образования,

имеющих вид:

∆ fH

A

где индекс f означает formation – образование, индекс 0

– стандартное

состояние, 298 – температуру, A –указывает на вещество (скажем, А).

Последний индекс часто опускают, вынося указание на формулу вещества

В шапку таблицы.

Величина ∆ fH

298 имеет размерность кДж/моль и относится к

Образованию одного моля данного вещества А.

Вопрос

Первое начало термодинамики: формулировки, применение к биосистемам.

Первый закон (Начало) термодинамики.

Сформулируем два понятия, характеризующие механизм передачи

Энергии от системы к окружающей среде и в обратном направлении.

Лебедев Ю.А. Лекция 8

Теплота (тепло) Q – энергия, передающаяся за счет хаотического

Движения элементов системы и окружающей среды.

Работа W – энергия, передающаяся за счет упорядоченного движения

Большого числа элементов системы или окружающей среды.

Ни теплота, ни работа с точки зрения Первого Начала термодинамики,

Не являются функциями состояния системы. Они зависят не только от

Параметров системы, но и от пути проведения процесса. Но их сочетание

может дать такую функцию – внутреннюю энергию U.

Дадим термодинамическое определение внутренней энергии системы U.

Внутренняя энергия системы U – это суммарная энергия всех составных

Частей системы и их взаимодействий.

Она НЕ ВКЛЮЧАЕТ кинетической и потенциальной энергии системы

как целого. Что же она ВКЛЮЧАЕТ? Это кинетическая энергия

Наши рекомендации