рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Философия
/
Основні термодинамічні поняття

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Основні термодинамічні поняття

Основні термодинамічні поняття - раздел Философия, МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до самостійної роботи з дисципліни «ХІМІЯ» Термодинаміка – Це Наука, Що Вивчає Зв’Язок Тепло...

Термодинаміка – це наука, що вивчає зв’язок теплової енергії з іншими її видами (перехід енергії з однієї форми в іншу, енергетичні ефекти, що супроводжують хімічні та фізичні процеси, можливість і напрямок перебігу того чи іншого процесу). У вузькому понятті – це вчення про взаємозв’язок теплоти і роботи.

Термодинаміка базується на трьох основних законах. Перший закон описує процеси перетворення енергії; другий дозволяє робити висновок про напрямок цих процесів, він упроваджує також поняття про ентропію; третій закон термодинаміки дає можливість визначити ентропію.

У хімічній термодинаміці користуються так званими термодинамічними функціями (характеристиками), які дають змогу охарактеризувати стан системи і зміни, що відбуваються в ній. Найважливішими з них є внутрішня енергія U, ентальпія H, ентропія S, енергія Гіббса G тощо.

Термодинамічна система - це тіло або сукупність тіл, які перебувають у взаємодії та відокремлені від навколишнього середовища реальною або уявною поверхнею поділу. Залежно від здатності системи обмінюватися з навколишнім середовищем енергією та речовиною розрізняють такі типи систем:

- ізольована - це така система, яка не обмінюється з навколишнім середовищем ні речовиною, ні енергією;

- закрита - це система, що обмінюється з навколишнім середовищем енергією і не обмінюється речовиною;

- відкрита - це система, яка обмінюється з навколишнім середовищем як енергією, так і речовиною.

Система може бути гомогенною та гетерогенною. Гомогенна система складається з однієї фази, а гетерогенна - з кількох фаз (наприклад, лід - вода, вода - толуен тощо).

Фаза - це частина гетерогенної системи, яка відокремлена поверхнями поділу і має в будь-якому макроскопічному об'ємі однакові фізичні та хімічні властивості.

Стан системи визначається сукупністю властивостей, якими вона володіє у даний момент і характеризується певними значеннями цих властивостей, або параметрами.

Усі параметри системи поділяють на дві групи. До першої належать параметри, які визначають властивості, що залежать від розмірів системи - екстенсивні властивості (об'єм V, маса т, теплоємність С).

Друга група параметрів визначає властивості, що не залежать від розмірів системи - інтенсивні властивості (температура Т, тиск р, концентрація С, потенціал µ).

Внутрішня енергія U – це повна енергія системи (за винятком потенціальної і кінетичної енергій системи в цілому), яка складається з енергії обертання і руху молекул, атомів, електронів, енергії атомного ядра тощо.

Внутрішню енергію системи неможливо визначити, тому обмежуються зміною внутрішньої енергії ΔU у процесах.

У будь-якому процесі дотримується закон збереження енергії, що виражається рівнянням (перший закон термодинаміки):

Q=ΔU+A, (5.1)

яке показує, що теплота Q, яка підведена до системи, витрачається на збільшення її внутрішньої енергії ΔU і на виконання системою роботи A.

Хімічні процеси супроводжуються перетворенням хімічної енергії в інші форми енергії (в кінцевому результаті поглинанням чи виділенням теплоти). Кількість теплоти, що виділяється або поглинається внаслідок реакції, називають тепловим ефектом реакції. Тепловий ефект реакції завжди відносять до певного числа молів реагуючих речовин або продуктів реакції (найчастіше до 1 моль).

Зв’язок внутрішньої енергії з тепловим ефектом хімічної реакції видно з такого співвідношення:

H=U+PV або ΔH=ΔU+PΔV (5.2)

Функція Н називається ентальпією (тепловмістом системи). Вона відрізняється від внутрішньої енергії на показник роботи розширення газу. Для реакцій, що відбуваються при сталому тиску, тепловий ефект визначають як зміну ентальпії процесу (ΔH). Реакції, що відбуваються з виділенням теплоти, називають екзотермічними (ΔH<0). Реакції, що відбуваються з поглинанням теплоти, називають ендотермічними (ΔH>0).

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до самостійної роботи з дисципліни «ХІМІЯ»

КРИВОРІЗЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ... кафедра хімії... МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до самостійної роботи з дисципліни ХІМІЯ ЗМІСТ МОДУЛЯ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Основні термодинамічні поняття

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до самостійної роботи з дисципліни «ХІМІЯ» для студентів I курсу будівельних і гірничих спеціальностей

ЗМІСТ МОДУЛЯ I
1. Основні хімічні поняття і стехіометричні закони. 4 1.1. Предмет хімії і основні хімічні поняття. 4 1.2. Основні закони хімічної взаємодії 6 1.3. Запитання для самоконт

Предмет хімії і основні хімічні поняття
Хімія – наука про склад, властивості і будову речовин, про їхні перетворення, про залежність властивостей від складу і будови речовин, про взаємодію, добування і вико

Основні закони хімічної взаємодії
У 1748 р. російський вчений М.В.Ломоносов сформулював один із фундаментальних законів природи – закон збереження маси: Маса речовин, що вс

Гідрати оксидів
Важливу групу серед складних сполук становлять гідрати оксидів (гідроксиди) – продукти прямої або посередньої взаємодії оксидів з водою. Наприклад, основні оксиди утворюють

Амфотерні гідроксиди
Амфотерні гідроксиди – це гідрати амфотерних оксидів. В залежності від умов вони можуть відщеплювати при дисоціації йони H+ чи ОН-і, як і відповідні амфот

Кислоти
За теорією електролітичної дисоціації Арреніуса кислоти - це сполуки, що складаються з кислотного залишку і йонів гідрогену, здатних заміщуватись на метал (у розчині дисоцію

Загальні уявлення про будову атома, природа електрона і характеристики його стану в атомі
Слово “атом” у перекладі з грецької мови означає “неподільний”. За сучасними уявленнями атом — електронейтральна мікросистема, що складається з позитивно зарядженого ядра та

Квантові числа
Головне квантове число визначає повний запас енергії електрона (рівень енергії електронного шару), тобто ступінь віддалення його від ядра або розмір електронної хмари (орбіталі) і приймає з

Розподіл електронів в атомі, електронні й електронно-графічні формули елементів
Орбіталі багатоелектронних атомів заповнюються електронами в міру зростання їх енергії. При цьому обов’язково витримуються такі принципи: 1) найменшої енергії; 2) Паулі; 3) правило Гунда.

S 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d.
Для запам’ятовування цього ряду існує зручний метод, суть якого зрозуміла з такої таблиці

Періодичний закон та періодична система елементів Д.І.Менделєєва
Періодичний закон формулюється так: Властивості елементів, а також форми і властивості сполук елементів перебувають у періодичній залежності від зарядів ядер атомів елементі

Радіуси атомів та йонів елементів
У визначенні радіуса атома не спостерігається однозначності тому, що ізольований атом або йон не має чітко визначених зовнішніх меж. Тому залежно від типу хімічного зв'язку, структури речовини і

Енергія йонізації
Енергія йонізації (І, кДж/моль; еВ) — мінімальна енергія, потрібна для відщеплення найслабкіше зв'язаного електрона від незбудженого атома: R0 —> R+ +e, I

Енергія спорідненості до електрона
Енергія спорідненості до електрона (Eсп, кДж/моль; еВ) — кількість енергії, що виділяється під час приєднання до атома одного електрона з утворенням не

Електронегативність атомів
Електронегативність атомів (æ, кДж/моль; еВ/атом) — умовна величина, що характеризує здатність атома в хімічних сполуках приєднувати електрони, які беруть участь в утворенні хімічного

Основні типи хімічного зв’язку. Ковалентний зв’язок
Хімічний зв'язок значною мірою визначає будову молекул і тіла загалом, а отже, і властивості хімічних сполук, речовин і тіл. Серед індивідуальних хімічних речовин, що поділяються на прості

Міжмолекулярна взаємодія
Міжмолекулярна взаємодія. Між молекулами може відбуватися як електростатична, так і донорно-акцепторна взаємодія. Сили електростатичної молекулярної взаємодії, ви

Тверді тіла. Типи кристалічних граток
Тверді тіла перебувають у двох станах: аморфному і кристалічному. Аморфний стан характеризується хаотичним розміщенням частинок у просторі

Термохімія.
Теплові ефекти хімічних процесів вивчає термохімія. При розрахунках використовуються стандартні теплові ефекти

Теплота нейтралізації.
Теплота нейтралізації - тепловий ефект, який спостерігається при нейтралізації одного моль еквівалента кислоти одним моль еквівалента гідроксиду в розведених водних розчинах. При

Напрям перебігу хімічних процесів.
Другий закон термодинаміки показує напрямок переходу теплоти (енергії) від однієї системи до іншої. Згідно з Клаузісом теплота завжди переходит

Задачі і вправи для самостійної роботи
1. Стандартна теплота утворення рідкої води становить — 286 кДж/моль. Записати термохімічні рівняння цієї реакції з використанням теплового ефекту та ентальпії. Поглинається чи виділяється в реакці

Розділ хімії, який вивчає перебіг хімічних процесів за певний час, має назву хімічної кінетики.
Дослідження кінетики хімічних процесів має не тільки теоретичний, а й практичний інтерес. Необхідність врахування кінетичного фактора при розгляданні хімічних реакцій можна побачити на прикладі вза

Закон діючих мас
Необхідною умовою перебігу хімічної реакції між двома речовинами є зіткнення їхніх молекул. Зрозуміло, що швидкість хімічної реакції залежить від числа таких зіткнень в одиниці об'єму. Вірогідніс

Енергія активації
Як зазначалось, умовою елементарного акту взаємодії є зіткнення частинок реагуючих речовин. Проте не кожне зіткнення може спричинити хімічну взаємодію. Справді, хімічна взаємодія передбачає переро

Вплив температури на швидкість реакції
Підвищення температури реагуючих речовин внаслідок збільшення швидкості молекул приводить до зростання загальної енергії системи і відповідно до збільшення відносного вмісту активних молекул, що рі

Каталіз
Швидкість хімічних процесів можна значно збільшити завдяки введенню у реакційну систему певних речовин, які називаються каталізаторами. Каталізатор — це речовина, що збільшу

Хімічна рівновага
При вивченні основних закономірностей рівноважних процесів насамперед розглядають поняття про оборотні і необоротні реакції і оборотність хімічних процесів. Необоротними хімічними

Вплив зовнішніх факторів на хімічну рівновагу. Принцип ле Шательє
Стан хімічної рівноваги за сталих умов може зберігатися будь-який час. Проте при зміні умов рівноваги (температури, концентрації, тиску) стан рівноваги порушується. Зміна зовнішніх факторів по-різ

Збільшення концентрацій реагуючих речовин або зменшення концентрацій продуктів реакції зміщує рівновагу в напрямку прямої реакції.
Принцип ле Шательє справедливий не тільки для хімічних процесів, він має загальнонаукове значення і поширюється на всі процеси, що перебувають у стані динамічної рівноваги. Принцип ле Шат

Список рекомендованої літератури
Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія: Підруч. для студ. вищ. навч. закл. – К.; Ірпінь: ВТФ “Перун”, 2002. – 480с. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для