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 2020
обратиться к администрации

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