22. Первое начало термодинамики. Закон Гесса как следствие первого начала термодинамики. Термохимические расчеты.

Существует множество формулировок первого закона:

В изолированной системе общий запас энергии сохраняется постоянным.Поскольку работа является одной из форм перехода энергии, то, следовательно, невозможно создание вечного двигателя первого рода (машины, совершающей работу без затраты энергии).Математическая формулировка: При протекании изобарического процесса:

При протекании изохорического процесса:

При протекании изотермического процесса:

При протекании кругового процесса:

Термохимия – область физич.химии, занимающаяся изучением эн-х эффектов реакций.Если в уравнении указан ее энергетич-й эффект – это термохимическое ур-е.

V=const,

p=const,

Русский ученый Гесс (1840) дал формулировку основному закону термохимии: тепловой эффект реакции, протекающей при постоянном объеме или при постоянном давлении, не зависит от пути реакции (от ее промежуточных стадий), а определяется только природой и состоянием исходных веществ и продуктов реакции.

Этот закон – прямое следствие первого закона термодинамики.

С помощью закона Гесса можно вычислять теплоты различных реакций, не проводя самих реакций.

Например:

Вывод: теплота испарения одного моля воды равна 44 Дж.

_{25.Второе начало термодинамики. Понятие об энтропии. Расчет} энтропии.Невозможен самопроизвольный переход тепла от менее нагретого тела более нагретому.Невозможно создание вечного двигателя 2го рода(машины, которая периодически превращает тепло среды при пост.температуре в работу.Термодинамич-й КПД: Для изолир-ных систем критерием, позволяющим судить о направлении процессов и об условиях равновесия, является функция-S-энтропия.Процессы протекают в сторону увеличения энтропии. При равновесии энтропия достигает макс-ма. Обратное протекание процессов не может быть самопроизв-м – требуется затрата работы извне.Физ.смысл функ-и состояния энтропии легче всего проиллюстрировать на примере кипения жидкости.При нагреве Т и U увелич.до тех пор, пока жидкость не закипит. При этом поглощается теплота испарения, затрачиваемая на увеличение беспорядка в системе.Таким образом, энтропия – мера упорядоченности состояния системы. -2е начало термодинамики для обратимых процессов.В изолированной системе процессы самопроизвольные процессы протекают в сторону увелич-я энтропии В неизолированных–возможно Примеры:

27. Объединенная формула первого и второго начала термодинамики. Свободная энергия Гиббса и Гельмгольца.Первый закон.

Теплота, подведенная к системе, расходуется на приращение внутренней энергии системы и на работу системы над окружающей средой. Второй закон.Несколько формулировок, выберем эту: в изолированных системах самопроивзольно идут процессы, которые сопровождаются возрастанием энтропии: Энтропия – термодинамическая функция, характеризующая меру неупорядоченности состояния системы. Она используется для суждения о направлении самопроизвольно протекающих процессах.Обобщенный закон.Для каждой изолированной термодинамической системы существует состояние термодинамического равновесия, которого она при фиксированных внешних условиях с течением времени самопроизвольно достигает.Энергия Гельмгольца.Максимальная работа, которую может совершить система при рановесном проведении процесса, равна изменению энергии Гельмгольца реакции Энергия Гельмгольца равна называют связанной энергией.Она характеризует предел самопроизвольного течения реакции, которое возможно при Энергия Гиббса.Энтальпийный и энтропийный факторы, характеризующие процессы, объединены функцией - энергия Гиббса. Поскольку энергию Гиббса можно превратить в работу, то ее называют свободной энергией. Химическая реакция возможна, если энергия Гиббса уменьшается (<0).Энергия Гиббса образования вещества – изменение энергии Гиббса системы при образовании 1 моль вещества В из простых веществ, устойчивых при 298 К.