САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Мы приглашаем вас насладиться красками природы, посетив галерею фотографий.

Реклама

комплексные поставки лакокрасочных материалов

лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки

В общем случае энергия системы складывается из кинетиче­ской энергии движения системы в целом, потенциальной энер­гии, обусловленной положением системы в каком-то внешнем поле, и внутренней энергии U.

Обычно в химической термодинамике рассматривают непод­вижные системы в отсутствие внешнего поля — тогда полная энергия системы равна внутренней. Внутренняя энергия состоит из суммы кинетической энергии молекулярного движения, энер­гии межмолекулярного взаимодействия, химической энергии мо­лекул (внутримолекулярной), энергии электронного возбужде­ния и т.д.

Теплота Q, сообщенная системе, идет на приращение внут­ренней энергии U:

где AU — приращение внутренней энергии, кДж; U₂ — внутрен­няя энергия конечной системы, кДж; t/, — внутренняя энергия исходной системы, кДж.

Теплота также идет на преодоление сопротивлений, препят­ствующих изменению состояния системы, т. е. на совершение ра­боты А (кДж). Следовательно,

В отличие от энергии теплота и работа не являются функциями системы, так как они всегда связаны с передачей энергии. Поэто­му они относятся к процессу, но не к состоянию.

Если на систему действует только постоянное внешнее давле­ние, то для бесконечно малого изменения состояния уравнение (1.44) примет вид

где 5Q — бесконечно малое количество теплоты; dU — полный дифференциал внутренней энергии системы; δΑ — бесконечно малое количество работы.

При изохорном процессе {dV= 0) можно записать

где dUy — полный дифференциал внутренней энергии системы при постоянном объеме.

Химические превращения чаще протекают при постоянном давлении. Перепишем формулу (1.45) следующим образом:

После интегрирования от Щ до U₂ и от К, до К₂ имеем

где {/ + PF — энтальпия Я реакции.

Следовательно,

где АЯ — изменение энтальпии реакции или теплота химической реакции при постоянном давлении, кДж/моль.

Изменение энтальпии реакции относится к системе и опреде­ляется ее начальным и конечным состояниями (закон Гесса). Аб­солютное значение энтальпии не может быть определено, посколь­ку невозможно определить внутреннюю энергию системы. Нали­чие энтальпии реакции свидетельствует об изменении энергии системы. Если при реакции происходит выделение энергии (экзо­термическая реакция), то Я₂ < Яι и Δ Я отрицательна (-), если протекает эндотермическая реакция, то Я₂> Я, и АН положитель­на (+), т.е. АН по знаку противоположна тепловому эффекту реак­ции, принятому в термодинамике.

Из закона Гесса вытекают следующие положения: