• ТЕРМОДИНАМИКА

• ХИМИЧЕСКИЕ РАВНОВЕСИЯ

• ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ

• 1. Приведите известные Вам формулировки первого закона термодинамики и напишите его математическое выражение. Проведите его анализ при изобарных и изохорных условиях.

1.Ответ:

2. Что называется термодинамической системой? Какие системы называют открытыми, закрытыми, изолированными? Приведите примеры.

2. Термодинамической системой называется любая совокупность материальных тел, заключенная внутри заданных или произвольно выбранных границ.

Открытой системой называется система, которая может обмениваться энергией и массой с окружающей средой. Например, при смешении в пробирке карбоната натрия (соды) с раствором хлороводородной кислоты протекает химическая реакция, масса системы уменьшается (улетучивается диоксид углерода и частично пары воды), часть выделяющегося тепла тратится на нагрев окружающего воздуха. Закрытой системой называется система, которая может с окружающей средой только энергией. Пример с содой будет закрытой системой, если пробирку закрыть пробкой — обмен массой не возможен, но тепло реакции через стенки пробирки передаётся окружающей среде. Изолированной системой называется система постоянного объёма, в которой не происходит обмена с окружающей средой ни массой, ни энергией. Это понятие абстрактно, т.к. на практике абсолютно изолированных систем не существует. Пример: та же реакция, закрытая пробкой и помещённая в термос).

3. Что такое внутренняя энергия и энтальпия системы?

3. Внутренняя энергия системы U – одна из термодинамических функций состояния, определяющая общий суммарный запас энергии всех частиц системы, включающий энергию поступательного и вращательного движения молекул, внутримолекулярную, электронного возбуждения, внутриядерную, лучистую, а также межмолекулярное притяжение и отталкивание.

Энтальпия – термодинамическая функция состояния, равная: H U  pV .

4. Что называется функцией состояния системы? Перечислите известные вам функции состояния.

4. Функция состояния в термодинамике — функция независимых параметров, определяющих равновесное состояние термодинамической системы; не зависит от пути (характера процесса), следуя которому система пришла в рассматриваемое равновесное состояние (т.е. не зависит от предыстории системы); к функциям состояния относят, в частности, характеристические функции системы:

внутренняя энергия, энтропия, энтальпия и др.

5. Что называется тепловым эффектом химической реакции?

5. Тепловой эффект химической реакции — это количество теплоты, которое поглощается или выделяется в результате протекания химической реакции.

6. Что понимается под теплоёмкостью? Удельная, молярная, средняя и истинная теплоёмкости.

6.

7. Как зависит теплоёмкость от температуры?

7.

8. Сформулируйте закон Гесса и его следствия.

8. Закон гесса:

тепловой эффект химической реакции зависит только от вида и состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от пути процесса, т. е. от числа и характера промежуточных стадий.

9. Что называется стандартной теплотой образования и стандартной теплотой сгорания вещества?

9. Под стандартной теплотой образования понимают тепловой эффект реакции образования одного моля вещества из простых веществ, его составляющих, находящихся в устойчивых стандартных состояниях.

Стандартной энтальпией (теплотой) сгорания вещества называют энтальпию реакции полного окисления одного моля вещества. Это следствие обычно используют для расчета тепловых эффектов органических реакций.

10. Какова связь между тепловым эффектом реакции при постоянном объеме и постоянном давлении?

10. Тепловой эффект химической реакции, протекающей при постоянном давлении или постоянном объеме, не зависит от пути реакции, а определяется только состоянием реагентов и продуктов реакции.

11. Как зависит тепловой эффект химической реакции от температуры? Запишите уравнение Кирхгофа и дифференциальной и интегральной формах.

11. Тепловой эффект химической реакции зависит от температуры. Эту зависимость выражает закон Кирхгофа: температурный коэффициент теплового эффекта равен изменению суммарной теплоемкости системы, обусловленному протеканием данной реакции.

12. Изменение теплоёмкости в ходе реакции в некотором интервале температур меньше нуля. Как изменится тепловой эффект этой реакции при повышении температуры в данном интервале?