Шпаргалка «Первый коллоквиум» по Химии (Мелехина Г. Н.)

Кирилл Николоев ср, 22.03.2017 22:23

Энергией Гиббса (или потенциалом Гиббса, или просто термодинамическим потенциалом в узком смысле) называют термодинамический потенциал следующего вида: где U — внутренняя энергия, P — давление, V — объем, T — абсолютная температура, S — энтропия. Энергию Гиббса можно понимать как полную химическую энергию системы (кристалла, жидкости и т.д.)

Из этого выражения следует, что ΔH = ΔG + TΔS, то есть некоторое количество теплоты расходуется на увеличении энтропии (TΔS), эта часть энергии потеряна для совершения полезной работы, её часто называют связанной энергией.

Характер изменения энергии Гиббса позволяет судить о принципиальной возможности осуществления процесса. При ΔG 0 процесс протекать не может (иными словами, если энергия Гиббса в исходном состоянии системы больше, чем в конечном, то процесс принципиально может протекать, если наоборот — то не может). Если же ΔG = 0, то система находится в состоянии химического равновесия.

Свободная энергия Гельмгольца для системы с постоянным числом частиц определяется так :, где U — внутренняя энергия, T — абсолютная температура, S — энтропия. Можно показать, что в системе с фиксированными температурой и объемом положение устойчивого равновесия соответствует точке минимума свободной энергии Гельмгольца. Другими словами, в этой точке (для такой системы) никакие изменения макроскопических параметров невозможны.

Свободная энергия Гельмгольца получила своё название из-за того, что она является мерой работы, которую может совершить термодинамическая система над внешними телами Первый закон термодинамики В любом процессе приращение внутренней энергии равно сумме теплоты полученной системой за вычетом работы совершенной против всех внешних сил

Нулевой закон термодинамики Если система А находится в тепловом равновесии с системой С и система В находится в тепловом равновесии с системой С то систему А и В находятся в тепловом равновесии Второй закон термодинамики — физический принцип, накладывающий ограничение на направление процессов передачи тепла между телами.

Постулат Кляузиуса – Единственным результатом любой совокупности процессов не может быть переход энергии в форме теплоты от менее нагретого тела к более нагретому Постулат Томсона - Теплота наименее нагретого тела из участвующих в теплообмене не может служить источником работы.

Теорема Каратеодори отношение элементарной теплоты к температуре это дифференциал нового свойства ( энтрапии) Энтальпи́я, также тепловая функция и теплосодержание — термодинамический потенциал, характеризующий состояние системы в термодинамическом равновесии при выборе в качестве независимых переменных давления, энтропии и числа частиц. Таким образом, энтальпия в данном состоянии представляет собой сумму внутренней энергии тела и работы, которую необходимо затратить, чтобы тело объёмом V ввести в окружающую среду, имеющую давление р и находящуюся с телом в равновесном состоянии.

Закон Гесса – суммарный тепловой эффект ряда последовательных химических реакций равен суммарному тепловому эффекту любому другому ряду химических реакций с теми же продуктами и реагантами Первый закон термодинамики позволяет рассчитывать тепловые эффекты и работу процессов. Второй закон термодинамики отвечает на вопросы: возможно ли протекание реакции в данных условиях и если возможно то до какого предела, т.е. каковы условия ТДР.

КРИТЕРИИ ПРОТЕКАНИЯ ПРОЦЕССА Изолированная система — возможно при росте энтропии (дельта S > 0) ТДР достигается при максимуме энтропии (S=max) Система в изохорно-изотермических условиях(V,T=const) — уменьшение свободной энергии Гельмгольтца (дельта F

Скачать файлы

Похожие документы