1. Основные понятия термодинамики: система, параметры, состояние, процесс (определение, классификация, примеры).

Термодинамическая система- это любой реальный объект, выделяемый из окружающей среды с целью изучения процессов обмена в-вом и энергией между составляющими его частями, а так же между ним и окружающей средой с помощью термодинамических методов

Классификация ТС

• Открытые обмениваются с ОС как в-вом, так и энергией(организм, открытый сосуд с кипящей водой)

• Закрытый –обменивается с ОС только энергией в форме теплоты или работы (газ в закрытом балоне)

• Изолированные- не обмениваются ни в-вом, ни энергии. В природа абсолютно изолир-х нет

2. По наличию пов-ти раздела внутри ТС

• Гомогенные – пов-ть раздела отсутствует, все компоненты находятся в одой фазе, все физ и хим св-ва в любой части объема одинаковы (смесь газов)

• Гетерогенные-содержится пов-ть раздела, отделяющие части системы(фазы) различны по св-вам (кровь)

Параметры –величины, определяющие состояния ТС

По возможности непосредственного измерения

1. Основные параметры-параметры, которые можно измерить с помощью соотв-х приборов (m, V, C, плотность, объем)

2. Функции состояния - внутренняя энергия E(U); энтальпия (H); энтропия (S); энергия Гиббса (G); свободная энергия или энергия Гельмгольца

Можно определить изменение значений функции состояния

∆X(X₂-X₁), ГДЕ Х - U, H, S, G, H

Термодинамическое состояние-совокупность значений некоторого числа физ. величин, характеризующих все физ и хм св-ва системы

Виды состояний:

Неравновесное - параметры меняются самопроизвольно (стакан с горячей водой)

Равновесное -параметры не меняются без внешних воздействий

Стационарное=постоянство параметров за счет внешних параметров (присуще жив организмам)

Процесс-переход системы из одного сост-я в др, сопровождается изменениями термодинамических параметров.

Классификация- по постоянству параметров:

А) изохорные (v=const)

B) Изобарные (давление- const)

C) изотермич-е

По знаку тепл эффекта: экзотермич-е и эндотермические

По затрате Энергии: самопроизвол, несамопроизвол

По хар-ку протекания: обратимые и необратимые

2.Внутренняя энергия. Энтальпия. Теплота и работа – две формы передачи энергии.

Внутренняя энергия (U)- зависящая от термодинамического состояния системы, равна сумме всех видов энергии частей системы, за исключением кинетической и потенциальной энергии как целого.

[U]=Дж

Зависит от :

Характера движения и взаимодействия частиц в системе

От природы составляющих систему в-в

От массы

От внешних условий- темп, давл, объема

Энтальпия-энергия, которой обладает система при постоянном давлении

[H]=Дж

Связь энтальпии с внутр энергией ∆H=∆U+A, A=p*∆V

=>∆H=∆U+ p*∆V

А-работа, совершаемая против дей-я внеш сил, р-давление

Стандартная энтальпия-это изменение 1 моля в-ва в стандартных условиях(Т=298К, р=101,325 кПа)

[∆H ⁰₂₉₈]=кДж/моль

Расчет изменения энтальпии в процессе хим р-ции

∆H ⁰_{298(р-реакции)=} ∑n∆H ⁰_{298(обр-образования)}- ∑n∆H ⁰_{298(обрахования исзодных в-в)}

Теплота и работа-не форма энергии, а способ ее передачи. Они не являются термическими состояниями, следовательно их величины зависит от пути процесса в отличие от U,H.G,S,F

[Q]=[A]=Дж