Вопрос 13.

Тепловой эффект реакции. Первый закон термодинамики. Понятие энтальпии. Закон Гесса. Калорийность пищи.

Первый закон термодинамики – это всеобщий закон природы, закон сохранения и превращения энергии. Энергия не исчезает и не возникает из ничего, а только превращается из одного вида в другой в строго эквивалентных соотношениях.

Энтальпия – термодинамическая функция, характеризующая энергетическое состояние системы при изобарно-изотермических условиях.

Теплота, полученная системой при p, T = const, равна прирыщение энтальпии системы dH: Q=Hкон-Hнач=dH

Абсолютное значение энтальпии для любой системы определить невозможно, поэтому в термодинамических расчетах используют лишь изменение энтальпии dH, происходящее при переходе системы из одного состояния в другое. Величина dH не зависит от пути процесса, а определяется разностью энтальпий, характеризующие конечное и начальное состояния системы: dH=Hкон-Ннач

Количество теплоты, которое выделяется или поглощается при проведении химических реакций в ихобарно-изотермических условиях, характеризуется изменением энтальпии системы и называется энтальпией реакции dHp.

Закон Гесса — основной закон термохимии, который формулируется следующим образом: Тепловой эффект химической реакции, проводимой в изобарно-изотермических или изохорно-изотермических условиях, зависит только от вида и состояния исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от пути её протекания.

Калорийность питательных веществ – энергия, выделяемая при полном окислении (сгорании) 1 г питательных веществ.

1 калория – 4,18 Дж.

Вопрос 14

Энтропия. Второй закон термодинамики. Постулат Планка. Изменение энтропии в ходе химической реакции.

Энтропия (S) – термодинамическая функция состояния, которая служит мерой беспорядка (неупорядоченности) системы.

Значение энтропии системы как меры ее неупорядоченности зависит от агрегатного состояния и природы вещества, температура, давление и сложности вещества.

Sг>Sж>Sтв

Энтропия простых веществ зависит от их аллотропной формы:S(Cграфит)>S(Cалмаз)

Энтропия системы при повышении температура возрастает, так как увеличивается неупорядоченность движения частиц.

Энтропия системы при повышении давления уменьшается, так как снижается неупорядоченность движения частиц.

Энтропия системы с увеличением ее сложности возрастает, так как возрастает число видов частиц и вариантов движения частиц.

Изменение стандартной энтропии химической реакции dSнулевоеp определяется разностью алгебраических сумм стандартных энтропий продуктов реакции Yj и исходных веществ Yi с учетом соответствующих стехиометрических коэффициентов.

Существует два классических определения второго закона термодинамики :

Кельвина и Планка

Не существует циклического процесса, который извлекает количество теплоты из резервуара при определенной температуре и полностью превращает эту теплоту в работу. (Невозможно построить периодически действующую машину, которая не производит ничего другого, кроме поднятия груза и охлаждения резервуара теплоты)

Клаузиуса

Не существует процесса, единственным результатом которого является передача количества теплоты от менее нагретого тела к более нагретому. (Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара)