Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Второе и третье начала ТД. Энтропия. Энергии Гиббса и Гельмгольца.
Из 1-го начала ТД вытекает, что в изолированных системах процесс может протекать самопроизвольно только за счет энергии самой системы, т.е. в самопроизвольном процессе энергия самой системы должна уменьшаться, переходя в др. виды энергии и в работу: ΔU< 0, ΔН < 0, Q > 0, =>, из 1-го начала ТД следует, что самопроизвольно д. протекать только экзотермические реакции. В химии же известны и эндотермические реакции, протекающие самопроизвольно, например диссоциация NaCl в процессе растворения: NaCl→Na+ + Cl‾ - Q Диссоциация протекает самопроизвольно в процессе растворения. Причину таких процессов рассматривает 2-е начало ТД. В его основе лежат 2 постулата: Постулат Томсона: «Теплота наименее нагретого тела системы не м.б. источником работы в циклическом процессе». Постулат Клаузиуса: «Единственным результатом любой совокупности процессов не м.б. переход тепла от менее нагретого тела к более нагретому». Эти постулаты говорят о том, что невозможно создать вечный двигатель, работающий за счет энергии самого холодного тела системы (вечный двигатель 2-го рода). 2-е начало ТД связано со следующими понятиями: вероятность состояния или процесса, энтропия состояния и ее изменение в ходе процесса. Вероятность состояния системы – характеризуется числом способов, с помощью которых это состояние м.б. реализовано. Термодинамическая вероятность (W, б/р – безразмерная величина) – является мерой неупорядоченности (беспорядка) системы. Она определяет устойчивость данного состояния при случайных изменениях внутри системы. В ТД принята и др. мера беспорядка – энтропия, связанная с термодинамической вероятностью. Энтропия (S, Дж/моль ∙К) – ф-я состояния системы, являющаяся термодинамической мерой ее неупорядоченности. Она рассчитывается из уравнения Больцмана: S = K * lnW, где К = 1,38 * 10-23Дж/моль * К – константа Больцмана. Частицам – молекулам, ионам, атомам присуще стремление к беспорядочному движению. Поэтому система стремится перейти из более упорядоченного состояния в менее упорядоченное, т.е. самопроизвольно могут процессы происходить так, чтобы в итоге процесса уменьшилась степень упорядоченности системы. Количественной мерой неупорядоченности состояния системы является энтропия (от греч.слова «превращение»)
Энтропия (S) – функция состояния системы, т.е. её изменение не зависит от пути процесса, а определяется только конечным и начальным состояниями системы. Закономерности:
Вещество: S0298 (Дж/моль * град): О 161 О2(г) 205,1 О3(г) 238,3
Вещество: S0298 (Дж/моль * град): Н2О(г) 188,7 Н2О(ж) 69,9
Вещество: S0298 (Дж/моль * град) С(графит) 5,70 С(алмаз) 2,42
Вещество: S0298 (Дж/моль * град): NH3(г) 192,5 (Т = 298 К, р = 1 атм) NH3(г) 218,0 (Т = 500 К, р = 1 атм) NH3(г) 146 (Т= 298 К, р = 400 атм)
Вещество: S0298 (Дж/моль * град): F2 203 Cl2 222,9 Br2 246 J2 260 Т.е., в главных п/группах энтропия возрастает сверху вниз.
Т.о., самопроизвольно м. происходить процесс, который сопровождается ростом беспорядка в системе. Это является причиной самопроизвольного протекания эндотермических реакций. 2-е начало ТД: «Самопроизвольный процесс в системе возможен за счет увеличения ее энтропии» В хим-х реакциях рост энтропии наблюдается, если в рез-те реакции увеличивается число частиц (молекул или ионов) в-ва. Например: р-ция разложения: CaCO3→CaO+CO2, диссоциация: NaCl→Na+ + Cl‾ В этих реакциях число частиц, т.е. энтропия системы возрастают, следоват-но, в соответствии со 2-м началом ТД они м. протекать самопроизвольно при определенных условиях.
3-е начало ТД: «При абсолютном нуле энтропия чистого кристаллического вещества без дефектов в кристаллической решётке = 0» S0 – абсолютная энтропия. Энтропия при абсолютном нуле S0 = 0. В расчётах используют стандартную энтропию S0298 (в табл.) Абсолютный ноль = - 273 К («тепловая смерть Вселенной», прекращается броуновское движение. Абсолютный ноль не достижим! 3-е начало позволяет определять абсолютные значения энтропии в отличии от внутренней энергии и энтальпии, для которых определяются только относительные изменения. Нарушения в кристаллической системе, расширение её при нагревании за счёт появления и ускорения движения составляющих её частиц, плавление и последующий переход жидкости в газ – всё это ведёт к увеличению беспорядка в системе, т.е. к росту её энтропии.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-11-11; просмотров: 221; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.117.11.240 (0.009 с.) |