Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Пермский государственный технический университет»
О.Н. Бахирева, М.М. Соколова, Л.С. Пан, Н.Б. Ходяшев
Физическая химия. Применение расчетных методов в химической термодинамике
Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия
Издательство
Пермского государственного технического университета
2008
УДК 541.1
Ф50
Рецензенты:
д-р хим. наук Г.В. Леонтьев
(Пермский государственный технический университет);
канд. хим. наук С.Б. Холостов
(Пермское государственное учреждение «Аналитический центр»)
Ф50 |
Физическая химия. Применение расчетных методов в химической термодинамике: учеб. пособие / О.И. Бахирева, М.М. Соколова, Л.С. Пан, Н.Б. Ходяшев. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2008. – 220 с.
|
ISBN 978-5-398-00045-0
Приведены теоретические сведения по основным разделам химической термодинамики. Даны примеры решения задач, задачи для самостоятельного решения и многовариантные задачи. В приложе6ниях приведена необходимая для рещшения задач информация.
Предназначено для самостоятельной работы студентов дневной, заочной и дистанционной форм обучения, изучающих курс «Физическая химия».
Издано в рамках приоритетного национального проекта «Образование» по программе Пермского государственного технического университета «Создание инновационной системы формирования профессиональных компетенций кадров и центра инновационного развития региона на базе многопрофильного технического университета».
ISBN 978-5-398-00045-0 © ГОУ ВПО «Пермский государственный технический университет», 2008
Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ 4
Введение 7
1. Первый закон термодинамики 9
1.1. Основные понятия термодинамики 9
Задачи для самостоятельного решения 24
Многовариантные задачи 28
1.2. Теплота, работа и внутренняя энергия. Первый закон термодинамики 30
1.3. Работа расширения идеального газа в разных процессах 33
Задачи для самостоятельного решения 41
Многовариантные задачи 46
1.4. Применение первого закона термодинамики к изохорным и изобарным процессам. Закон Гесса. Расчет тепловых эффектов 49
QV = dU, QV =U, (1.22) 49
H =U + PV = U + nRT, (1.24) 50
AB(г) A(г) + B(г). 51
Задачи для самостоятельного решения 66
Многовариантные задачи 74
1.5. Теплоемкость 79
1.6. Зависимость теплового эффекта от температуры. Уравнение Кирхгофа 82
Пример 1.34. 85
=0,782+2∙1,41∙10–4∙500+0,557∙103∙500–2= = 0,883 Дж/(г∙°С). 86
Задачи для самостоятельного решения 100
Многовариантные задачи 110
2. Второй закон термодинамики. Энтропия 114
2.1. Обратимые и необратимые процессы 114
2.2. Второй закон термодинамики 115
2.3. Расчет изменения энтропии для различных процессов 117
S2 = S1 + S. 118
2.4. Абсолютная энтропия 120
122
122
ΔSсмеш = – 38,314(ln + ln) = 15,876 Дж/(моль·К) 122
для азота CV = 20,935∙103 Дж/(кмоль·К), 122
для аргона CV = 12,561∙103 Дж/(моль·К). 122
123
где – исходные давления газов; , – парциальные давления компонентов после смешения газов. 123
Cl2(г) + H2(г) = 2HCl(г). 124
Дж/(К·проб). 124
где 29,57 и 36,50 – значения изобарных теплоемкостей водорода и хлора, в Дж(моль·К), средние в температурном интервале 25–725 °С (298–998 К). 125
ΔSх.р = 2∙186,79 – (130,52 + 222,98) = 20,08 Дж/(К·проб). 125
125
Задачи для самостоятельного решения 134
Многовариантные задачи 140
2.5. Условия равновесия и характеристические функции 145
2.6. Уравнения Гиббса–Гельмгольца 153
2.7. Химический потенциал 154
2.8. Летучесть. Активность 157
167
Задачи для самостоятельного решения 173
Многовариантные задачи 181
Список литературы 193
Приложения 195
Приложение 1 195
Приложение 2 195
Приложение 3 196
Приложение 4 196
Приложение 5 197
Приложение 6 197
Приложение 7 199
Приложение 8 200
Приложение 9 201
Приложение 10 203
Приложение 11 204
Приложение 12 207
Приложение 13 224
Приложение 14 228
Приложение 15 229
Приложение 16 229
Приложение 17 230
Приложение 18 232
