10. Применение первого закона термодинамики к различным процессам. Энтальпия и ее физический смысл.

• Для изохорного процесса (V = const), pΔV = 0, следовательно

Q_V =ΔU.

Энергия, сообщенная системе в форме теплоты, идет только на приращение внутренней энергии системы.

• Для изобарного процесса (p = const).

Qp = ΔU + pΔV

Q_p = ΔH

Энергия, сообщенная системе в форме теплоты, идет только на приращение энтальпии ΔH.

• Для изотермического процесса (T = const) ΔU=0, следовательно

Q_T = pΔV

Энергия, сообщенная системе в форме теплоты, превращается в работу расширения. Из уравнения состояния идеального газа

• Для адиабатного процесса (система не обменивается энергией с окружающей средой) Q=0, следовательно

A = -ΔU

Работа совершается за счет уменьшения внутренней энергии системы.

Энтальпия — это количество энергии, которая доступна для преобразования в теплоту при определенной температуре и давлении. Энтальпия имеет вполне определенное значение для каждого состояния, т.е. является функцией состояния. Изменение энтальпии не зависит от пути процесса, определяясь только начальным и конечным состоянием системы. Все хим. р-ции сопровождаются выделением или поглощением тепла. Мерой теплоты реакции служит изменение энтальпии, которая соответствует теплообмену при постоянном давлении. При экзотерм. р-циях система теряет тепло и дельтаН - величина отрицательная. В случае эндотермических реакциях ­– положительная.

11. Закон Гесса – следствие первого начала термодинамики. Стандартные энтальпии образования. Стандартные энтальпии сгорания.

Закон Гесса: теплота химической реакции, протекающей при постоянном объеме или постоянном давлении, определяется только природой исходных веществ и продуктов и не зависит от числа и последовательности промежуточных стадий при условии, что теплоты измерены при одинаковых температурах .Закон Гесса позволяет рассчитать теплоты химических реакций, для которых они не могут быть определены экспериментально или это очень сложно сделать. Для этого решают систему термохимических уравнений. Термохимическое уравнение – химическое уравнение, в котором указан тепловой эффект реакции. Следствия из закона Гесса. а) Расчет теплового эффекта химической реакции по стандартным теплотам образования. Стандартной теплотой образования вещества называют теплоту, которая выделяется или поглощается при образовании одного моля данного вещества в стандартном состоянии из простых веществ, взятых в стандартном состоянии при данной температуре. Стандартную теплоту образования принято обозначать ΔfH° (298). Стандартные теплоты образования соединений существенно зависят как от природы вещества, так и от его состояния. Из закона Гесса следует, что теплота химической реакции равна алгебраической сумме теплот образования реагирующих веществ с учетом их стехиометрических коэффициентов, причем теплоты образования продуктов реакции берутся со знаком плюс, а теплоты образования исходных веществ – со знаком минус. б) Расчет теплоты сгорания. Стандартной теплотой сгорания называют теплоту, которая выделяется при полном сгорании одного моля вещества, взятого в стандартном состоянии при данной температуре, до конечных продуктов окисления. Из закона Гесса следует, что теплота химической реакции равна алгебраической сумме теплот сгорания реагирующих веществ с учетом их стехиометрических коэффициентов, причем теплоты сгорания продуктов реакции берутся со знаком минус, а теплоты сгорания исходных веществ - со знаком плюс. в) Теплота нейтрализации. Теплотой нейтрализации называют теплоту, выделяющуюся или поглощающуюся при нейтрализации одного моль-эквивалента кислоты одним моль-эквивалентом основания. г) Теплота растворения. Теплотой растворения называют количество тепла, выделяющееся или поглощающееся при растворении одного моля вещества в таком объеме растворителя, когда его дальнейшее прибавление не вызывает выделения или поглощения тепла.