Система. Фаза. Компонент. Параметры. Функция состояния: внутренняя энергия и энтальпия. Стандартные условия.
Система - это тело или группа тел, находящихся в взаимодействии, которые мысленно выделены из окружающей среды. Бывают гомогенными (однородные) и гетерогенными (неоднородные).
Изолированная система не имеет обмена веществом и энергией с окружающей средой.
Закрытая – не имеет только массообмена.
Открытая – имеет и энерго- и массообмен.
Фаза - совокупность всех гомогенных частей системы, одинаковых по составу и всем физ. и хим. свойствам, не зависящим от количества вещества. Фазы отделены друг от друга поверхностями раздела, на которых все свойства фазы резко скачком меняются.
Компоненты – сост-е части системы, химически индивидуальные вещества, составляющие данную систему и способные к самостоятельному существованию, будучи изолироваными от других частей системы.
Состояние системы определяется набором переменных величин - параметров. Различают параметры интенсивные и экстенсивные. Интенсивные - не зависят от массы или числа частиц в-ва. (P,T), а экстенсивные - зависят (V, E).
Функции состояния - это термодинамические
функции, значения которых зависят только
от состояния системы и не зависят от
пути по которому система пришла в данное
состояние. Изменение функции состояния
Наиболее важными функциями являются
внутренняя энергия системы U и
энтальпия (теплосодержание)
Внутр. энергия – общий запас энергии : энергия поступательного и вращательного движения, энергия колебаний, внутриядерная энергия, за исключением кинетической энергии системы в целом и потенциальной энергии положения системы.
Большое количество характеристик в химии зависят от условий, при которых они определяются. Наиболее общими и важными условиями являются температура и давление.
Стандартное
давление -
Стандартная температура – 298 К.
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.