Второй закон термодинамики

В основе второго закона термодинамики лежит рассеивание определенного количества энергии, в виде тепла в ходе превращения одного вида энергии в другой. С.Карно, изучая превращение теплоты в работу, заложил основу второму закону термодинамики: теплота не может полностью превратится в работу, определенное ее количество рассеивается в окружающую среду.

Опираясь на все вышесказанное, второй закон термодинамики звучит следующим образом: Теплота не передается от холодного тела к телу с более высокой температурой. Невозможно создать машину, которая полностью преобразует тепло в работу. Q_a=A

Энтропия – это функция беспорядка системы — S, единица измерения которой — J/(mol·K). Энтропия —являясь свойством вещества или системы, зависит от температуры, давления, U и H, а также от природы вещества.

Под энтропией понимается величина зависящая от отношения теплового эффекта и абсолютной температуры в ходе реакции: S=Q/T.

Для обратимых процессов:

Для необратимых процессов:

Выражение для обоих процессов:

Стандартной энтропией S₂₉₈ называется энтропия, вычисленная при стандартных условиях: стандартном давлении р=1,013 Па и температуре 298. Разница между общей энергией системы - энтальпией и связанной энергией TΔS называется энергией Гиббса и обозначается ΔG:

Многие химические, в том числе и биохимические реакции, протекающие в организме живого человека сопровождаются изменением теплового эффекта. Процессы, идущие с выделением тепла называются экзотермическими, с поглощением тепла эндотермическими.

Основной закон химической термодинамики был введен в 1840 году, русским ученным Г.И. Гессом: Тепловой эффект химической реакции зависит от вида и состояния исходных веществ и продуктов реакции, но не зависит от пути перехода из начального состояния в конечное. Другими словами, тепловой эффект химической реакции равен сумме тепловых эффектов отдельных ее стадий.

Следствия из закона Гесса:

Следствие-1: Теплота образования равна теплоте разложения, взятой с обратным знаком.

Следствие-2: Тепловой эффект химической реакции равен разности суммы теплот образования продуктов и суммы теплот образования исходных веществ.

∑Q₁ – сумма теплот образования продуктов;

∑Q₂– сумма теплот образования исходных веществ.

Следствие-3: Тепловой эффект химической реакции равен разности суммы типлот сгорания исходных веществ и суммы теплот сгорания продуктов:

∑Q₁ - сумма теплот сгорания исходных веществ;

∑Q₂ - сумма теплот сгорания продуктов.

Теплотой образования вещества называется количество теплоты, которое выделяется или поглощается при образовании 1 моль сложного вещества из простых веществ при стандартных условиях.

Теплотой разложения вещества называется количество теплоты, которое выделяется или поглощается при разложении сложного вещества на простые вещества при стандартных условиях.

Теплотой нейтрализации называется количество теплоты, которое выделяется при образовании 1 моля воды из ионов H⁺ (H₃O⁺) и OH^-:

NaOH + HCl = NaCl + H₂O или H⁺ + OH^- = 56,98 кДж