- •1) Внутренняя энергия – функция состояния системы. 1 закон термодинамики.
- •2. Связь с термодинамическими параметрами
- •3) Энтальпия
- •4) Приложение первого закона термодинамики к идеальным газам (изохорный, изобарный процесс).
- •5) Приложение первого закона термодинамики к идеальным газам (изотермический, адиабатический процесс).
- •6) Теплоемкость и ее зависимость от температуры
- •7) Закон Гесса – основной закон термохимии.
- •8) Уравнение Кирхгоффа в дифференциальной форме.
- •9) Уравнение Кирхгоффа в интегральной форме.
- •11. Работа обратимого и необратимого процессов
- •12.Цикл Карно
- •13. Энтропия обратимых процессов.
- •14. Энтропия не обратимых процессов.
- •15. Статический смысл энтропии.
- •16. Вычисление изменения энтропии в различных термодинамических процессах
- •17. Свободная энергия Геймгольца
- •18.Свободная энергая Гиббса
- •19 Уравнение Гибса-Гельмгольца
- •20 Понятие о химическом потенциале
- •21. Химический потенциал идеального и реального газов. Летучесть
- •22 Закон действующих масс. Константа равновесия
- •23 Изотерма химической реакции Ван Гоффа.
- •24 Уравнение изобары Вант Гоффа
- •25 Уравнение изохоры Вант Гоффа
- •26 Теорема Нернста 3 закон термодинамики
- •27 Постулат Планка
3) Энтальпия
Пусть термодинамическая система участвует в процессе при p=const где совершается механическая работа расширения газов.
Энтальпия так же как и внутренняя энергия является функцией состояния системы, следовательно, энтальпия является полным дифференциалом функции.
Энтальпия – это максимальное количество тепла, которое может выделиться в термодинамическом процессе при p=const. Абсолютное значение энтальпии определить невозможно.
Для определения изменения энтальпии необходимо найти взаимосвязь с термодинамическими параметрами.
Решим совместно уравнения 7 и 6
полученное уравнение 8 позволяет определять энтальпию по экспериментальным значениям термодинамических параметров.
4) Приложение первого закона термодинамики к идеальным газам (изохорный, изобарный процесс).
1. Изохорный V=const
dV=0
Решим совместно 1 и 2
Вывод: сообщенная системе теплота идет на увеличение внутренней энергии системы, при отсутствии всех видов работ.
2. Изобарный p=const dp=0
Воспользуемся уравнением Менделеева-Клайперона при n=1моль
- Уравнение Майера
5) Приложение первого закона термодинамики к идеальным газам (изотермический, адиабатический процесс).
1. Изотермический T=const dT=0
(1’)
Воспользуемся уравнением состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клайперона) при n=1моль
для 1 моль газа
Вывод: Вся теплота сообщенная системе идет на совершение системой работы.
2. Адиабатический процесс Q=0
из (1’)
Воспользуемся уравнением Менделеева-Клайперона при n=1моль идеального газа.
разделим на T
через уравнение Майера
разделим на CV
- адиабатический коэффициент
(5)
полученные уравнения (уравнения Пуассона) описывают равновесную аддиабату, т.е. процесс протекает так быстро, что тепловая изоляция не нарушается и так медленно, что давление , температура и объем являются одинаковыми по всему объему системы.
6) Теплоемкость и ее зависимость от температуры
Установим связь между количеством тепла и термодинамическим параметром, разность величины которого будет отрицать передачу энергии в виде теплоты. это позволяет сделать нулевой запас термодинамики (принцип термического равновесия).
Если система 1 находится в состоянии термического равновесия с системами 2 и 3 то эти две последние системы тоже находятся в состоянии термического равновесия. Если 2 система находится в состоянии термического равновесия, следовательно, существует интенсивный термодинамический параметр системы T, разность величин которого обуславливает переход энергии в виде теплоты между частями системы до тех пор пока не установится термическое равновесие. Передача энергии в виде тепла обуславливает разность температур. , где С – теплоемкость.
Теплоемкость – это количество тепла, которое необходимо сообщить телу, чтобы его температура повысилась на 1 градус. Различают Cуд - удельную теплоемкость (Дж/к) – это количество тепла необходимое для повышения температуры на 1 градус единицы массы вещества. Сn - молярная теплоемкость (Дж/к) – это количество тепла которое необходимо для нагревания на 1 градус 1 моль вещества.
Истинная и средняя теплоемкость.
CU - это отношение бесконечно малого количество тепла к бесконечно малому изменению температуры.
- это отношение конечного количества тепла к конечному изменению температуры. Наиболее в данном термодинамическом процессе.
- в данном термодинамическом процессе.
а) С≠f(T)
б) С=a+BT+dT2, где a, B и d – величина табличная имеет определенное значение, для какого-то конкретного вещества.
10. 2-й закон термодинамики. Понятия и определения
Первый закон термоди-ки устанавливает эквивалентность перехода различных форм энергии из одной части системы в другую, но первый закон термоди-ки не отвечает на следующие вопросы:
1В каком направлении будет протекать процесс
2В какой момент установится химическое равновесие ( о саотношении реагентов)
3Как будут влиять термодинамические параметры на установление химического равновесия
Процессы бывают:
4Самопроизвольные
Данные процессы протекают без затраты энергии из вне( например: процесс диффузии)
5Несамопроизвольные
Данные процессы совершаются только с затратами энергии из вне( например: выделение продуктов в процессе электролиза)
Процессы обратимые и необратимые
Необратимые-процессы после протекания которого систему и окружающую среду одновременно нельзя вернуть в исходное состояние.
Обратимые- процесс когда и систему и окружающую среду можно вернуть в исходное состояние.
2-й закон термодинамики: невозможно создать вечного двигателя второго рода, который бы производил работу только за счёт поглащения теплоты из окружающей среды, тоесть без передачи части теплоты холодильнику