Закон сохранения и превращения энергии


Зависимость Q процесса от T (уравнения Кирхгофа, их вывод и анализ)



страница12/61
Дата09.01.2018
Размер1.31 Mb.
Название файлаShpory_po_fizkhimii.docx
ТипЗакон
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   61
5. 1. Зависимость Q процесса от T (уравнения Кирхгофа, их вывод и анализ).

Рассмотренные выше Q хим. р-ий являются Qи изотермических процессов и зависят от Т.



QV = U = U2  U1 ; QP = H = H2  H1; Продифференцируем эти равенства по Т при V (P) = const :

; CV,2  мольная теплоемкость при V = const всей массы продуктов р-ии,CV,1  всей массы исходных в-в.







Уравнения Кирхгоффа дают зависимость Q хим. р-ии от Т. Дифференциальная форма записи уравнений :

; Для расчетов Q р-ий у-ния д. б. проинтегрированы :



(Если интервал температур небольшой - десятки градусов  то С от Т практически не зависит и можно считать постоянной величиной).

Если Т изменяется в широком интервале, то Сi  const и для интегрирования надо знать зависимость С от Т. В широком интервале Т (не слишком низких  выше 200 К) зависимости С чистых веществ от Т могут быть выражены эмпирическими степенными рядами :

СР=a+bT+cT2+… (для орг. в-в); СР=a+bT+cT-2 (для неорг. в-в) СР=a+bT+cT-1/2



Интегральная форма записи уравнений Кирхгоффа :

;



АДИАБАТИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС (Q = 0 , Q = 0)

Это процесс, протекающий без теплообмена между системой и окр. средой.



pdV + CV dT = 0; / : T ;

.

R = CP  CV / : CV



,

После интегрирования:



ln V-1 + ln T = const; ln TV-1 = const => TV-1 = const; , = const => PV = const уравнения адиабаты (уравнения Пуассона).

Работа в адиабатическом процессе:



A + CV dT = 0 , A =  CV dT ,



.

A  0 при расширении  Т падает при адиабатическом расширении, т.е. работа адиабатического расширения совершается за счет уменьшения внутренней энергии. При адиабатическом сжатии U увеличивается, Т растет. Адиабата круче, чем изотерма.






Термодинамика осмотического давления.

Р-ль и р-р, разделенные полупроницаемой перегородкой и нах. в равновесии, представляют 2 фазы, один из компонентов, кот., свободно прох. из одной фазы в другую, должен иметь в обеих фазах равные хим. потенциалы.



В чистом р-ле его хим. потенциал компонента 1о = const при Т, р1 = const (р1 – внешнее давление). В р-ре же его значение 1 изменяется с изменением N1 и р22 = р1 +  – сумма первоначального P и дополнительного гидростатического P в р-ре, равного ). Это изменение можно найти, дифференцируя равенство 1 = 1о по N1 и р2 , учитывая, что d1o = 0.

; dP2 = d1o = 0;

; ( Т.к. и ); – обозначение частной производной по ni; 1 = 1o + RT ln a1

Интегрируем, считая  const:
(пределы интегрирования: нижний – чистый р-ль, верхний – р-р)

a1 = P1 / P1o ; P1 и P1o – давление насыщенного пара р-ля над р-ом и над чистым р-лем.



Для идеальных р-ов N1 = P1 / P1o (уравнение Рауля) и


Для разбавленных р-ов (N  1): ; ; .

Если n2  n1 , то  n1 = V (объему р-ра); n2 /V = c2 – моляльность. Получаем для разб. р-ов уравнение Вант-Гоффа:

Т.о., это уравнение справедливо только для разбавленных р-ов, подчиняющихся з-ну Рауля. При повышении концентрации, даже если р-р подчиняется з-ну Рауля, т.е. идеален, уравнение Вант-Гоффа неприменимо и заменяется уравнением (2); в общем же случае неидеальных р-ов справедливо лишь уравнение (1).





Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   61


База данных защищена авторским правом ©coolnew.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Теоретические основы
Лабораторная работа
Методические указания
Общая характеристика
Рабочая программа
Теоретические аспекты
Пояснительная записка
Методические рекомендации
Практическая работа
Дипломная работа
Федеральное государственное
История развития
Основная часть
Общие сведения
Учебное пособие
Теоретическая часть
государственное бюджетное
Направление подготовки
Самостоятельная работа
Физическая культура
Методическая разработка
Практическое задание
Краткая характеристика
История возникновения
Выпускная квалификационная
квалификационная работа
государственное образовательное
бюджетное учреждение
Гражданское право
Название дисциплины
Российская академия
Общие положения
образовательное бюджетное
Современное состояние
прохождении учебной
история возникновения
образовательная организация
теоретические основы
Понятие сущность
Уголовное право
Общая часть
Правовое регулирование
Техническое задание
Методическое пособие
Фамилия студента
Финансовое планирование
Финансовое право
Российская федерация
Конституционное право