Химическая Термодинамика Химическая ТермодинамикаСтраница 4
Если известен закон изменения параметров в данном процессе, то уравнение первого закона термодинамики можно записать в дифференциальной форме и исследовать математически. В области применения химических реакций наиболее часто встречаются процессы, протекающие при постоянном объеме (изохорический) и при постоянном давлении (изобарический).
1. Изохорический процесс: v = const. В этом случае параметры р и Т связаны между собой уравнением Гей-Люссака, р/Т = const. Уравнение (1) записывается в дифференциальной форме:
dQ=dU+dA. (3)
Но если объем постоянен, значит работа расширения или сжатия газа совершаться не может: dA==pdv=0. Следовательно, dQ = - dU;
приравниваем частные производные по температуре:
или
dU = CvdT, (4)
где Сv — теплоемкость при постоянном объеме. Уравнение (4) позволяет вычислять изменение внутренней энергии системы при изменении температуры, если не происходит каких-либо изменений агрегатного или полиморфного состояния.
Как известно, при химической реакции внутренняя энергия изменяется: если энергия выделяется, то это соответствует уменьшению запаса внутренней энергии, и наоборот. Поэтому тепловой эффект и изменение внутренний энергии имеют обратные знаки:
U = -Qv. (5)
2. Изобарический процесс: р = const. В этом случае по закону Гей-Люссака v/T= const. Кроме того, из уравнения (3) не выпадают отдельные члены, так как при постоянном давлении расширение и сжатие газа возможно, как и нагревание и охлаждение. В этом случае dQ=dU+pdv. После интегрирования в пределах 1—2 получим:
Выражение в скобках (U + pv) представляет собой термодинамическую функцию, которую назовем энтальпией Н:
H=U+pv. (6)
Энтальпия — это энергосодержание системы, включающее внутреннюю энергию и работу. Тогда
(7)
Если система поглощает энергию Q1-2, то ΔН больше нуля, и если в этой системе происходит химическая реакция, то она будет эндотермической:
(8)
Так как в дальнейшем мы будем использовать понятие разности энтальпий химической реакции, то необходимо помнить соотношение:
Экзотермические реакции |
Эндотермические реакции |
|
ΔH>0; Qp<0 |
Разность энтальпий химической реакций обратно по знаку тепловому эффекту реакции при постоянном давлении. Для вычисления энтальпии исходим из соображений, что Q = ΔH; приравниваем частные производные по температуре:
ХОРЬКИ , млекопитающие семейства куньих. Длина тела до 48 см, хвоста до 16 см. 3 вида, в Евразии и Сев. Америке; в России 2 вида: лесной, или черный, хорек и степной, или белый, хорек. Объект пушного промысла. С древности одомашненная альбинистическая форма черного хорька - фуро (изображен на картине Леонардо да Винчи "Дама с горностаем").
БОГОССКИЙ ХРЕБЕТ , на Б. Кавказе, в Дагестане. Длина ок. 70 км. Высота до 4151 м. Ледники.
ПЛИСЕЦКАЯ Майя Михайловна (р . 1925), российская артистка балета, народная артистка СССР (1959), Герой Социалистического Труда (1985). В 1943-88 в Большом театре (Одетта-Одиллия - "Лебединое озеро" П. И. Чайковского, 1947; Китри - "Дон Кихот" Л. Ф. Минкуса, 1951). В искусстве Плисецкой сочетаются традиции русской хореографической школы с новаторскими устремлениями современного балета. Поставила балеты, в которых исполнила главные партии: "Анна Каренина" (1972, совместно с другими балетмейстерами), "Чайка" (1980) и "Дама с собачкой" (1985) Р. К. Щедрина, мужа Плисецкой. В 1988-90 художественный руководитель балетной труппы "Театро лирико насиональ" (Мадрид). Плисецкая завоевала всемирное признание, ее зарубежные гастроли были триумфальными. Снимается в кино. Воспоминания: "Я, Майя Плисецкая", 1994. Ленинская премия (1964).