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:
АНЕМО ... (от греч. anemos - ветер), часть сложных слов, соответствующая по значению слову "ветер" (напр., анемометр).
ИНФОРМАЦИОННОЕ ТЕЛЕГРАФНОЕ АГЕНТСТВО РОССИИ (ИТАР - ТАСС) , центральная государственная информационная служба. Создана в 1992 на базе Телеграфного агентства Советского Союза (ТАСС) (основано в 1925). Собирает и снабжает информацией органы печати, радиовещания и телевидения, правительственные учреждения и другие организации в Российской Федерации и за рубежом.
ПИТТ (Pitt) Уильям Младший (28 мая 1759 , Хэйс, графство Кент - 22 января 1806, Лондон), британский государственный деятель. Второй сын У. Питта Старшего. Из-за слабости здоровья до 14 лет обучался дома, затем поступил в Кембридж. В конце 1780 стал членом палаты общин. В 1782 занял пост министра финансов. В 1783 Георг III поставил Питта премьер-министром правительства тори. В апреле 1784 партия тори во главе с Питтом победила своих противников - партию вигов. Десятилетие реформ (1783-93) было самым удачным в деятельности Питта. Питт реформировал таможенную службу и усовершенствовал налоговое законодательство. Он учредил фонд погашения государственного долга, сбалансировал бюджет, повысил государственные доходы. Последователь А. Смита, он стремился устранить препятствия к росту промышленности и способствовал развитию свободной торговли, в т. ч. с Ирландией (1785). В 1784 провел знаменитый Индийский билль о подчинении Ост-Индской компании правительственному комитету. Однако постепенно во внутренней политике Питта нарастали реакционные тенденции. Был отменен Хабеас Корпус Акт (1794), ограничены права прессы, разгромлена вигская либеральная оппозиция в парламенте. Отказ Георга III и парламента поддержать предложения Питта об эмансипации католиков привел к неожиданной для многих отставке Питта в феврале 1801. В 1804-06 он вновь возглавлял кабинет. Внешняя политика Питта проводилась под знаком борьбы с революционной, а затем наполеоновской Францией. Более десятилетия (с 1783) Великобритания безуспешно пыталась нанести поражение Франции. После победы Наполеона при Аустерлице, (означавшей крах очередной антифранцузской коалиции), здоровье Питта стало сдавать. В сентябре 1805 он произнес свою последнюю речь, а в январе 1806 скончался. Похоронен в Вестминстерском аббатстве.