13. Первый закон т/д. Внутренняя энергия, энтальпия: определение, физический смысл.

Любая система, состоящая из большого числа частиц, находящихся в постоянном движении, характеризуется полным запасом энергии. E_п=Е_к+E_п+U. Внутренняя эн-гия системы – ее полная эн-гия, сост. из кин. и пот. эн-гии всех частиц системы. Величина экстенсивная. Изменение энергии может происходить засчет обмена эн-гией между системами и системой и средой в 2-ух формах: теплоты и работы. Теплотой называется неупорядоченная форма передачи энергии засчет хаотического столкновения молекул. Переноса вещества при этом не происходит. Мера переданной таким образом энергии есть количество теплоты. Работа является мерой упорядоченной формы перехода энергии при перемещении масс, состоящих из большого числа частиц, под действием каких-либо сил. В отличие от внутренней энергии теплота и работа не являются функциями состояния системы. В общем случае их величины зависят от способа перехода системы из одного состояния в другое, т. е. теплота и работа — функции процесса. Взаимосвязь между внутренней энергией, теплотой и работой устанавливается первым законом термодинамики: теплота, подведенная к системе (Q), расходуется на увеличение ее внутренней энергии (∆U) и на совершение системой работы (A):

где A_max - максимальная полезная работа, которую может совершить система, pΔV – работа расширения. Энтальпия представляет собой сумму внутренней

э нергии системы и работы, которую она производит против силы внешнего давления. Не имеет абсолютного значения. Физич. смысл: полная энергия системы в изобарно-изотермических условиях: .

14. Тепловые эффекты реакций. Применение первого закона т/д к изохорным и изобарным процессам. Стандартные энтальпии образования веществ.

1. V=const, Q=ΔU. Подводимая теплота расходуется только на изменение внутренней эн-гии системы.

2. p=const, Q=(U₂-U₁)+(pV₂-pV₁)=H₂-H₁=ΔH, H – энтальпия. изменение энтальпии ΔH не зависит от пути процесса, т.е. это функция состояния.

Тепл. эфф. реакции – изменение эн-гии системы при протекании в ней хим. реакции, при условии что система не совершает никакой работы, кроме раб. расширения.

эндотермические реакции V = const, ∆U > 0; P = const, ∆H > 0;

экзотермические реакции V = const, ∆U < 0; P = const, ∆H < 0.

Ч тобы сравнивать тепл. эффекты разл. процессов, важно чтобы они были отнесены к одним условиям, т.е. стандартизованны.

Стандартная энтальпия обр. соед-ия ( ) – энтальпия реак-ции образования 1 моля этого соединения в стандартных условиях из простых вещ-в, находящихся в стандартном состоянии [кДж/моль]. Станд. усл.: p=1 атм.=101.3 кПа., T=298 K. Станд. состояние вещ-ва – физич. сост., в кот. чистое вещ-во наиб. стабильно в станд. условиях. Энтальпия обр. простого вещ-ва в станд. сост. принята равной 0.