16. Система. Фаза. Компонент. Параметры. Функции состояния: внутренняя энергия и энтальпия. Стандартные условия.

Система - это тело или группа тел, находящихся в взаимодействии, которые мысленно выделены из окружающей среды. Бывают гомогенными (однородные) и гетерогенными (неоднородные).

Изолированная система не имеет обмена веществом и энергией с окружающей средой.

Закрытая – не имеет только массообмена.

Открытая – имеет и энерго- и массообмен.

Фаза - совокупность всех гомогенных частей системы, одинаковых по составу и всем физ. и хим. свойствам, не зависящим от количества вещества. Фазы отделены друг от друга поверхностями раздела, на которых все свойства фазы резко скачком меняются.

Компоненты - составные части системы, химически индивидуальные вещества, составляющие данную систему и способные к самостоятельному существованию, будучи изолироваными от других частей системы.

Состояние системы определяется набором переменных величин - параметров. Различают параметры интенсивные и экстенсивные. Интенсивные - не зависят от массы или числа частиц в-ва. (P,T), а экстенсивные - зависят (V, E).

Функции состояния - это термодинамические функции, значения которых зависят только от состояния системы и не зависят от пути по которому система пришла в данное состояние. Изменение функции состояния

Наиболее важными функциями являются внутренняя энергия системы U и энтальпия (теплосодержание)

Внутр. энергия – общий запас энергии : энергия поступательного и вращательного движения, энергия колебаний, внутриядерная энергия, за исключением кинетической энергии системы в целом и потенциальной энергии положения системы.

Большое количество характеристик в химии зависят от условий, при которых они определяются. Наиболее общими и важными условиями являются температура и давление.

Стандартное давление -

Стандартная температура – 298 К.

\

17. Первое начало термодинамики. Закон Гесса как следствие 1-го начала термодинамики.

Существует множество формулировок первого закона:

В изолированной системе общий запас энергии сохраняется постоянным.

Поскольку работа является одной из форм перехода энергии, то, следовательно, невозможно создание вечного двигателя первого рода (машины, совершающей работу без затраты энергии).

Математическая формулировка:

При протекании изобарического процесса:

При протекании изохорического процесса:

При протекании изотермического процесса:

При протекании кругового процесса:

Первый з-н термод: закон сохранения энергии-энергия не исчезает, а переходит из одного вида в другую, невозможен двигатель первого рода, т. е. машины совершающие работы без затраты энергии:

Q = U+A

U=Q-A

Теплота. Работа. Теплоемкость.

Теплота и работа – формы передачи энергии, но не сама энергия. Другими словами, энергия может передаваться от системы к системе в форме теплоты q и работы А.

Работа – упорядоченная форма передачи энергии от системы, совершающей работы, к системе, над которой совершается работа.

Теплота – неупорядоченная форма обмена между системами вследствие теплового движения частиц.

Работа=фактор интенсивности * фактор емкости.

(A=FS, A=qU).

Рассмотрим формулы для вычисления работы в различных процессах:

изобарический (p=const) .

изотермический (T=const)

изохорический (V=const) A=0.

адиабатический С-темплоемкость газа.

____________________________________________

Теплоемкость.

Истинная т-ь – отношение бесконечно малого количества теплоты к тому изменению температуры, которое этим количеством вызывается:

Для любого вещества справедливо:

(теплоемкость при постоянном объеме/давлении).

Средняя т-ть – теплоемкость для интервала температур.