Система
Мир / "среда"
СИСТЕМА 
Термодинамическая система – объект исследования, выделенный из окружающей среды реально существующими или воображаемыми поверхностями (границами)
Энергия |
Энергия |
Энергия |
Открытая |
Закрытая |
Изолированная |
система |
система |
система |
Вещества |
Вещества |
Вещества |
Функции состояния системы
функция состояния системы – такой параметр, значение которого зависит только от начального и конечного состояния системы, но не зависит от пути процесса
E – полная энергия системы
U – внутренняя энергия
H - энтальпия
S - энтропия
G – свободная энергия Гиббса (изобарно- изотермический потенциал)
F – свободная энергия Гельмгольца (изохорно- изотермический потенциал)
Процессы
Процесс – переход системы из одного состояния в другое
изотермический (T = const) изобарический (p = const) изохорный (V = const)
изобарно-изотермический (p, T = const) изохорно-изотермический (V, T = const) адиабатический (отсутствует теплообмен)
Внутренняя энергия (U)
Кинетическая энергия движения частиц
вращательное
поступательное 
колебательное
Потенциальная энергия взаимодействия частиц
межмолекулярное
взаимодействие ядер и электронов
химическая связь
внутриядерное взаимодействие
Два способа передачи энергии: передача теплоты и совершение работы
Работа (А)
Работа – "макрофизический" способ передачи энергии путем упорядоченного движения частиц
A p V
Величина работы зависит от пути перехода из начального состояния в конечное:
Работа не является свойством системы
Первый закон термодинамики
Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение внутренней энергии системы и на совершение работы над внешними телами
|
U |
|
система |
Q > 0 |
A > 0 |
Q U A
Тепловой эффект реакции
теплота, выделяющаяся или поглощающаяся при химической реакции
V const : QV U p const :
Qp U p V U2 U1 p(V2 V1 )(U2 pV2 ) (U1 pV1 ) H2 H1 H
H U pV энтальпия
QV Qp тепловой эффект зависит
от условий реакции
Тепловой эффект реакции
Эндотермическая реакция |
Экзотермическая реакция |
Стандартная энтальпия образования
Теплота образования (formation) – тепловой эффект реакции образования 1 моля вещества из простых веществ, устойчивых в указанных условиях
H |
(г) 1 |
2 |
O (г) H |
O(г); |
|
f |
H 0 |
241,8 кДж |
||||
2 |
|
2 |
2 |
|
|
|
|
298 |
|
|
||
H |
(г) 1 |
2 |
O (г) H |
O(ж); |
|
f |
|
H 0 |
|
285,91 кДж |
||
2 |
|
2 |
2 |
|
|
|
|
298 |
|
|||
H |
(г) 1 |
2 |
O (г) H |
O(тв); |
|
|
f |
H 0 |
|
291,85 кДж |
||
2 |
|
2 |
2 |
|
|
|
|
298 |
|
|||
Термохимические уравнения
химические уравнения, в которых указан тепловой эффект реакции
Стандартные условия: устойчивая модификация вещ-ва р = 1атм. = 101325 Па Т любая, обычно 298,15 К (25 С)
H T – дельта аш стандартное при Т (К)
1 2H2 (г) 1 2Cl2 (г) HCl(г); |
H2980 92 кДж |
||
1 2N |
(г) 1 2O (г) NO(г); |
H 0 |
90,37 кДж |
2 |
2 |
298 |
|