Ответы на билеты (Билет2)

Посмотреть архив целиком

Билет №2

1. Химическая термодинамика. Основные понятия. Первый закон.

Термодинамика изучает законы, которые описывают обмен энергии между системой и окружающей средой и, в частности, превращение тепловой энергии в другие формы энергии.

Но не изучает протекание процессов во времени.

Классическая термодинамика изучает макроскопические свойства веществ, а статистическая – микроскопические свойства, от которых зависят макроскопические.

Классическая термодинамика базируется на трех законах, которые установлены опытным путем.


Основные понятия.

В

A+

сю Вселенную условно можно разбить на систему, которая подвергнута теоретическому и экспериментальному изучению и окружающую среду. Если система не обменивается с внешней средой ни веществом, ни энергией, то система называется изолированной. Если наоборот, то открытая. Если обмен веществом невозможен, то закрытая.

Система знаков.

Q+


окружающая среда




система

-A




-Q





Теплота и работа – форма передачи энергии. (Теплота – в форме хаотичного движения частиц; работа – в форме упорядоченного движения частиц).

Параметры состояния – величины, позволяющие определить состояние системы.(P, V, T, состав).

Различают экстенсивные (m, V) и интенсивные параметры состояния.

Функции состояния.

Функция F параметров состояния (P, V, T) – называется функцией состояния, если её значение зависит только от параметров состояния и не зависит от пути перехода системы от одного состояния в другое.

Потенциальная энергия является функцией состояния, так как она не зависит от пути перехода из одного состояния в другое, а зависит только от разности высот.

Uпот.=mgh

Рассмотрим процесс расширения идеального газа.


Pвнутр.газа

Pвнешн.среды


A=-pdV




1. Обратимый процесс – такое превращение, если система бесконечно медленно переходит из одного состояния равновесия в другое через промежуток равновесных состояний.

При этом параметр системы и окружающей среды отличается друг от друга на бесконечно малую величину.

Система находится в состоянии равновесия, если значение параметров одинаково во все точках и остается фиксированным, т.е. неизменным во времени.

При этом одновременно осуществляется термическое равновесие, механическое равновесия (давление) и химическое (состав).

Pвнутр=Pвнеш

A=v1V2PвнешdT= - Pвнеш(V2-V1)

2. Необратимый процесс.

PвнутрPвнеш

PV=nRT

P=nRT/V

A= - v1V2nRTdv/v= - nRTLnv2/v1

Т.о. величина A зависит от пути процесса (обратимого или необратимого), поэтому А не является функцией состояния и её бесконечно малые изменения обозначаются: A.


P


обратимый






необратимый


V



1 закон термодинамики. Подводящееся к системе тепло тратится на изменение внутренней энергии системы и на совершение работы.

U=A+Q

В

A3,Q3

нутренняя энергия системы является функцией состояния, т.е. её значение зависит от параметров состояния.



U=U2-U1=A1+Q1=A2+Q2=A3+Q3


U2


A1,Q1



U1


A2,Q2




Частный случай:


  1. Если система совершает циклическое превращение и возвращается в исходное состояние, то изменение внутренней энергии равно 0.

  2. Процессы при V=const.

Рассмотрим только механическую работу расширения газа.

A=-pV=0 Следовательно: U=Qv

Физический смысл: то тепло, которое сообщается системе при V=const. (тепловая энергия при постоянном объеме).

  1. Процессы при P=const

U=U2-U1=A+Q

Qp=(U2+pV2)-(U1-pV1)=H2-H1=H

H-энтальпия

Qp – изменение теплоты при постоянном давлении.

H=U+pV

2. Растворы. Образование растворов. Способы выражения концентрации растворов.


Растворы – гомогенные системы переменного состава.

  • газообразные (воздух)

  • жидкие (нефть)

  • твердые (чугун)

Растворитель и растворимые вещества= растворы

Если растворитель и растворимое вещество находятся в одной фазе, то раствор считается того вещества, которого больше.

Способ выражения концентрации растворов.

  1. М – молярность.

По числу молей растворенного вещества в л раствора. Моль/л

  1. N, н – нормальность г.эквив/л

По числу грамм эквивалента раствора вещества л раствора

  1. m – маляльность

По числу молей растворенного вещества в 1 кг растворителя. Молей/1000г р-ля

  1. % вес – число весовых частей растворенного вещества в 100 весовых частях раствора.

  2. T – титр. г. раств. в-ва/см3

  3. i – мольная доля – отношение числа молей данного компонента к сумме молей всех компонентов раствора.


i=к/j



Случайные файлы

Файл
151386.rtf
179018.rtf
13794.rtf
240-1853.DOC
31343.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.