3) Энтальпия

Пусть термодинамическая система участвует в процессе при p=const где совершается механическая работа расширения газов.

Энтальпия так же как и внутренняя энергия является функцией состояния системы, следовательно, энтальпия является полным дифференциалом функции.

Энтальпия – это максимальное количество тепла, которое может выделиться в термодинамическом процессе при p=const. Абсолютное значение энтальпии определить невозможно.

Для определения изменения энтальпии необходимо найти взаимосвязь с термодинамическими параметрами.

Решим совместно уравнения 7 и 6

полученное уравнение 8 позволяет определять энтальпию по экспериментальным значениям термодинамических параметров.

4) Приложение первого закона термодинамики к идеальным газам (изохорный, изобарный процесс).

1. Изохорный V=const

dV=0

Решим совместно 1 и 2

Вывод: сообщенная системе теплота идет на увеличение внутренней энергии системы, при отсутствии всех видов работ.

2. Изобарный p=const dp=0

Воспользуемся уравнением Менделеева-Клайперона при n=1моль

- Уравнение Майера

5) Приложение первого закона термодинамики к идеальным газам (изотермический, адиабатический процесс).

1. Изотермический T=const dT=0

(1’)

Воспользуемся уравнением состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клайперона) при n=1моль

для 1 моль газа

Вывод: Вся теплота сообщенная системе идет на совершение системой работы.

2. Адиабатический процесс Q=0

из (1’)

Воспользуемся уравнением Менделеева-Клайперона при n=1моль идеального газа.

разделим на T

через уравнение Майера

разделим на C_V

- адиабатический коэффициент

(5)

полученные уравнения (уравнения Пуассона) описывают равновесную аддиабату, т.е. процесс протекает так быстро, что тепловая изоляция не нарушается и так медленно, что давление , температура и объем являются одинаковыми по всему объему системы.

6) Теплоемкость и ее зависимость от температуры

Установим связь между количеством тепла и термодинамическим параметром, разность величины которого будет отрицать передачу энергии в виде теплоты. это позволяет сделать нулевой запас термодинамики (принцип термического равновесия).

Если система 1 находится в состоянии термического равновесия с системами 2 и 3 то эти две последние системы тоже находятся в состоянии термического равновесия. Если 2 система находится в состоянии термического равновесия, следовательно, существует интенсивный термодинамический параметр системы T, разность величин которого обуславливает переход энергии в виде теплоты между частями системы до тех пор пока не установится термическое равновесие. Передача энергии в виде тепла обуславливает разность температур. , где С – теплоемкость.

Теплоемкость – это количество тепла, которое необходимо сообщить телу, чтобы его температура повысилась на 1 градус. Различают C_уд - удельную теплоемкость (Дж/к) – это количество тепла необходимое для повышения температуры на 1 градус единицы массы вещества. С_n - молярная теплоемкость (Дж/к) – это количество тепла которое необходимо для нагревания на 1 градус 1 моль вещества.

Истинная и средняя теплоемкость.

C_U - это отношение бесконечно малого количество тепла к бесконечно малому изменению температуры.

- это отношение конечного количества тепла к конечному изменению температуры. Наиболее в данном термодинамическом процессе.

- в данном термодинамическом процессе.

а) С≠f(T)

б) С=a+BT+dT², где a, B и d – величина табличная имеет определенное значение, для какого-то конкретного вещества.

10. 2-й закон термодинамики. Понятия и определения

Первый закон термоди-ки устанавливает эквивалентность перехода различных форм энергии из одной части системы в другую, но первый закон термоди-ки не отвечает на следующие вопросы:

1В каком направлении будет протекать процесс

2В какой момент установится химическое равновесие ( о саотношении реагентов)

3Как будут влиять термодинамические параметры на установление химического равновесия

Процессы бывают:

4Самопроизвольные

Данные процессы протекают без затраты энергии из вне( например: процесс диффузии)

5Несамопроизвольные

Данные процессы совершаются только с затратами энергии из вне( например: выделение продуктов в процессе электролиза)

Процессы обратимые и необратимые

Необратимые-процессы после протекания которого систему и окружающую среду одновременно нельзя вернуть в исходное состояние.

Обратимые- процесс когда и систему и окружающую среду можно вернуть в исходное состояние.

2-й закон термодинамики: невозможно создать вечного двигателя второго рода, который бы производил работу только за счёт поглащения теплоты из окружающей среды, тоесть без передачи части теплоты холодильнику