Kur punoni me ndonjë llogaritje, llogaritje dhe bëni parashikime të fenomeneve të ndryshme që lidhen me inxhinierinë termike, të gjithë përballen me konceptin e entalpisë. Por për njerëzit, specialiteti i të cilëve nuk ka të bëjë me inxhinierinë e energjisë termike ose që ndeshen vetëm sipërfaqësisht me terma të tillë, fjala "entalpi" do të frymëzojë frikë dhe tmerr. Pra, le ta kuptojmë, a është gjithçka vërtet kaq e frikshme dhe e pakuptueshme?
Për ta thënë thjesht, termi entalpi i referohet energjisë që është e disponueshme për shndërrim në nxehtësi me një presion konstant. Koncepti i entalpisë i përkthyer nga greqishtja do të thotë "nxehtësi". Kjo do të thotë, formula që përmban shumën elementare të energjisë së brendshme dhe punën e bërë quhet entalpi. Kjo vlerë shënohet me shkronjën i.
Nëse shkruajmë sa më sipër në sasi fizike, transformojmë dhe nxjerrim formulën, marrim i = u + pv (ku u është energjia e brendshme; p, u janë presioni dhe vëllimi specifik i lëngut punues në të njëjtën gjendje për të cilën merret vlera e brendshme e energjisë). Entalpia është një funksion shtesë, pra entalpia e të gjithë sistemit është e barabartë me shumën e të gjitha pjesëve përbërëse të tij.
Termi "entalpi" është kompleks dhe i shumëanshëm.
Por nëse përpiqeni ta kuptoni, atëherë gjithçka do të shkojë shumë e thjeshtë dhe e qartë.
- Së pari, për të kuptuar se çfarë është entalpia, ia vlen të dimë përkufizimin e përgjithshëm, që është ajo që bëmë.
- Së dyti, ia vlen të gjesh mekanizmin për shfaqjen e kësaj njësie fizike, duke kuptuar se nga erdhi.
- Së treti, ne duhet të gjejmë lidhje me njësi të tjera fizike që janë të ndërlidhura pazgjidhshmërisht me to.
- Dhe së fundi, së katërti, duhet të shikoni shembujt dhe formulën.
Epo, mekanizmi i funksionimit është i qartë. Ju vetëm duhet të lexoni dhe kuptoni me kujdes. Tashmë jemi marrë me termin “entalpi” dhe kemi dhënë edhe formulën e tij. Por menjëherë lind një pyetje tjetër: nga erdhi kjo formulë dhe pse entropia lidhet, për shembull, me energjinë dhe presionin e brendshëm?
Thelbi dhe kuptimi
Në mënyrë që të përpiqeni të kuptoni kuptimin fizik të konceptit të "entalpisë", duhet të dini ligjin e parë të termodinamikës:
energjia nuk zhduket askund dhe nuk lind nga asgjëja, por vetëm kalon nga një lloj në tjetrin në sasi të barabarta. Një shembull i kësaj është kalimi i nxehtësisë (energjia termike) në energji mekanike, dhe anasjelltas.
Ne duhet të transformojmë ekuacionin e ligjit të parë të termodinamikës në formën dq = du + pdv = du + pdv + vdp – vdp = d(u + pv) – vdp. Nga këtu shohim shprehjen (u + pv). Është kjo shprehje që quhet entalpi (formula e plotë u dha më sipër).
Entalpia është gjithashtu një sasi shtetërore, sepse përbërësit u (tensioni) dhe p (presioni), v (vëllimi specifik) kanë vlera specifike për secilën sasi. Duke ditur këtë, ligji i parë i termodinamikës mund të rishkruhet si: dq = di – vdp.
Në termodinamikën teknike, përdoren vlerat e entalpisë, të cilat llogariten nga një zero e pranuar në mënyrë konvencionale. Të gjitha vlerat absolute të këtyre sasive janë shumë të vështira për t'u përcaktuar, pasi për këtë është e nevojshme të merren parasysh të gjithë përbërësit e energjisë së brendshme të një substance kur gjendja e saj ndryshon nga O në K.
Formula dhe vlerat e entalpisë u dhanë në vitin 1909 nga shkencëtari G. Kamerlingh Onnes.
Në shprehje, i është entalpia specifike; për të gjithë masën trupore, entalpia totale shënohet me shkronjën I; sipas sistemit universal të njësive, entalpia matet në Xhaul për kilogram dhe llogaritet si:
Funksione
Entalpia ("E") është një nga funksionet ndihmëse, falë përdorimit të të cilit llogaritjet termodinamike mund të thjeshtohen ndjeshëm. Për shembull, një numër i madh i proceseve të furnizimit me nxehtësi në inxhinierinë e energjisë termike (në kaldaja me avull ose në dhomën e djegies së turbinave me gaz dhe motorëve reaktiv, si dhe në shkëmbyesit e nxehtësisë) kryhen me presion të vazhdueshëm. Për këtë arsye, vlerat e entalpisë zakonisht jepen në tabelat e vetive termodinamike.
Kushti për ruajtjen e entalpisë qëndron, në veçanti, në bazën e teorisë Joule-Thomson. Ose një efekt që ka gjetur zbatim të rëndësishëm praktik në lëngëzimin e gazeve. Kështu, entalpia është energjia totale e sistemit të zgjeruar, që përfaqëson shumën e energjisë së brendshme dhe energjisë së jashtme - energjia potenciale e presionit. Ashtu si çdo parametër i gjendjes, entalpia mund të përcaktohet nga çdo çift i parametrave të gjendjes së pavarur.
Gjithashtu, bazuar në formulat e mësipërme, mund të themi: "E" e një reaksioni kimik është e barabartë me shumën e entalpive të djegies së substancave fillestare minus shumën e entalpive të djegies së produkteve të reaksionit.
Në rastin e përgjithshëm, një ndryshim në energjinë e një sistemi termodinamik nuk është një kusht i domosdoshëm për një ndryshim në entropinë e këtij sistemi.
Pra, këtu kemi parë konceptin e "entalpisë". Vlen të përmendet se "E" është e lidhur pazgjidhshmërisht me entropinë, për të cilën mund të lexoni edhe më vonë.
Entalpia kundër entropisë
Kurioziteti është një aspekt i një personi që e ndihmon atë të zbulojë fenomene të ndryshme në botë. Një person shikon lart në qiell dhe pyet veten se si formohet shiu. Një person shikon tokën dhe pyet veten se si mund të rriten bimët. Ky është një fenomen i përditshëm që hasim në jetën tonë, por ata njerëz që nuk janë mjaftueshëm kureshtarë nuk përpiqen kurrë të gjejnë përgjigjet pse ekzistojnë fenomene të tilla. Biologët, kimistët dhe fizikantët janë vetëm disa njerëz që përpiqen të gjejnë përgjigje. Bota jonë moderne sot është e integruar me ligjet e shkencës si termodinamika. "Termodinamika" është një degë e shkencës natyrore që përfshin studimin e lëvizjeve të brendshme të sistemeve të trupit. Ky është një studim i marrëdhënies së nxehtësisë me forma të ndryshme të energjisë dhe punës. Zbatimet e termodinamikës shihen në rrjedhën e energjisë elektrike dhe nga rrotullimi dhe rrotullimi i thjeshtë i vidave dhe makinave të tjera të thjeshta. Për sa kohë që përfshihen nxehtësia dhe fërkimi, ekziston termodinamika. Dy parimet më të zakonshme të termodinamikës janë entalpia dhe entropia. Në këtë artikull, do të mësoni më shumë rreth ndryshimeve midis entalpisë dhe entropisë.
Në një sistem termodinamik, masa e energjisë totale të tij quhet entalpi. Për të krijuar një sistem termodinamik nevojitet energji e brendshme. Kjo energji shërben si shtysë ose shkas për krijimin e sistemit. Njësitë e entalpisë janë xhaul (Sistemi ndërkombëtar i njësive) dhe kalori (njësia termike britanike). "Entalpi" është fjala greke "enthalpos" (për të derdhur në nxehtësi). Heike Kamerlingh Onnes ishte personi që shpiku fjalën, ndërsa Alfred W. Porter ishte ai që caktoi simbolin "H" për "entalpi". Në matjet biologjike, kimike dhe fizike, entalpia është shprehja më e preferuar për ndryshimet në energjinë e një sistemi, sepse ajo ka aftësinë të thjeshtojë përkufizimet specifike të transferimit të energjisë. Nuk është e mundur të arrihet një vlerë për entalpinë totale sepse entalpia totale e sistemit nuk mund të matet drejtpërdrejt. Vetëm ndryshimi i entalpisë është matja e preferuar e sasisë sesa vlera absolute e entalpisë. Në reaksionet endotermike ka një ndryshim pozitiv të entalpisë, ndërsa në reaksionet ekzotermike ka një ndryshim negativ të entalpisë. E thënë thjesht, entalpia e një sistemi është e barabartë me shumën e punës jo mekanike dhe nxehtësisë së dhënë. Në presion të vazhdueshëm, entalpia është ekuivalente me ndryshimin e energjisë së brendshme të sistemit dhe punës që sistemi ushtronte në rrethinën e tij. Me fjalë të tjera, nxehtësia mund të absorbohet ose lirohet nga një reaksion kimik i caktuar në kushte të tilla.
"Entropia" është ligji i dytë i termodinamikës. Ky është një nga ligjet më themelore në fushën e fizikës. Kjo është e rëndësishme për të kuptuar jetën dhe njohjen. Ky konsiderohet si Ligji i Çrregullimit. Në mesin e shekullit të kaluar, "entropia" ishte formuluar tashmë me përpjekje të gjera nga Clausius dhe Tomson. Clausius dhe Thomson u frymëzuan nga vëzhgimi i Carnot-it të rrjedhës që rrotullon një rrotë mulliri. Carnot deklaroi se termodinamika është rrjedha e nxehtësisë nga temperaturat më të larta në ato më të ulëta që e bën një motor me avull të funksionojë. Clausius ishte ai që shpiku termin "entropi". Simboli për entropinë është "S", i cili thotë se një botë thuhet se është në thelb aktive kur ajo vepron në mënyrë spontane për të shpërndarë ose minimizuar praninë e forcës termodinamike.
"Entalpia" është transferimi i energjisë, dhe "entropia" është Ligji i Çrregullimit.
Entalpia merr simbolin "H" dhe entropia merr simbolin "S".
Heike Kamerlingh Onnes shpiku termin "entalpi" dhe Clausius shpiku termin "entropi".
Energjia e brendshme (U) i një lënde përbëhet nga energjia kinetike dhe potenciale e të gjitha grimcave të substancës, me përjashtim të energjisë kinetike dhe potenciale të substancës në tërësi. Energjia e brendshme varet nga natyra e substancës, masa e saj, presioni, temperatura. Në reaksionet kimike, ndryshimi në energjinë e brendshme të substancave para dhe pas reaksionit rezulton në efektin termik të reaksionit kimik. Bëhet dallimi midis efektit termik të një reaksioni kimik të kryer në një vëllim konstant Q v (efekt termik izokorik) dhe efektit termik të një reaksioni me presion konstant Q p (efekt termik izobarik).
Efekti termik në presion konstant, i marrë me shenjën e kundërt, quhet ndryshimi i entalpisë së reaksionit (ΔH = -Q p).
Entalpia lidhet me energjinë e brendshme H = U + pv, ku p është presion dhe v është vëllim.
Entropia (S)- një masë e çrregullimit në një sistem. Entropia e një gazi është më e madhe se entropia e një lëngu dhe një të ngurtë. Entropia është logaritmi i probabilitetit të ekzistencës së sistemit (Boltzmann 1896): S = R ln W, ku R është konstanta universale e gazit dhe W është probabiliteti i ekzistencës së sistemit (numri i mikrostateve që mund të krijojnë një makrostate të caktuar ). Entropia matet në J/molּK dhe njësi entropie (1e.u. =1J/molּK).
Potenciali Gibbs (G) ose potenciali izobarik-izotermik. Ky funksion i gjendjes së sistemit quhet forca lëvizëse e një reaksioni kimik. Potenciali i Gibbs lidhet me entalpinë dhe entropinë nga relacioni:
∆G = ∆H – T ∆S, ku T është temperatura në K.
6.4 Ligjet e termokimisë. Llogaritjet termokimike.
Ligji i Hesit(Herman Ivanovich Hess 1840): Efekti termik i një reaksioni kimik nuk varet nga rruga përgjatë së cilës ndodh procesi, por varet nga gjendja fillestare dhe përfundimtare e sistemit.
Ligji Lavoisier-Laplace: efekti termik i reaksionit përpara është i barabartë me efektin termik të reaksionit të kundërt me shenjën e kundërt.
Ligji i Hesit dhe pasojat e tij përdoren për të llogaritur ndryshimet në entalpinë, entropinë dhe potencialin Gibbs gjatë reaksioneve kimike:
∆H = ∑∆H 0 298 (vazhdim) - ∑∆H 0 298 (origjinale)
∆S = ∑S 0 298 (vazhdim) - ∑S 0 298 (origjinal)
∆G = ∑∆G 0 298 (vazhdim) - ∑∆G 0 298 (origjinale)
Formulimi i konkluzionit nga ligji i Hesit për llogaritjen e ndryshimit të entalpisë së një reaksioni: ndryshimi në entalpinë e një reaksioni është i barabartë me shumën e entalpive të formimit të produkteve të reaksionit minus shumën e entalpive të formimit të substancave fillestare. , duke marrë parasysh stoikiometrinë.
∆H 0 298 – entalpi standarde e formimit (sasia e nxehtësisë që lirohet ose absorbohet gjatë formimit të 1 mol të një lënde nga substanca të thjeshta në kushte standarde). Kushtet standarde: presioni 101.3 kPa dhe temperatura 25 0 C.
Parimi Berthelot-Thomsen: të gjitha reaksionet kimike spontane ndodhin me një ulje të entalpisë. Ky parim funksionon në temperatura të ulëta. Në temperatura të larta, reaksionet mund të ndodhin me një rritje të entalpisë.
LEKTURA Nr.8.
Modelet e reaksioneve kimike
Hyrje në termodinamikë. Koncepti i entropisë, entalpisë, energjisë Gibbs. Mundësia e shfaqjes së reaksioneve kimike. Entalpia dhe faktorët e entropisë së proceseve.
Termodinamika kimike
Çështja nëse ky apo ai reagim spontan është i mundur në parim në kushte të caktuara shqyrtohet nga termodinamika kimike. Për shembull, shpërthimi i barutit (kripës, squfurit dhe qymyrit) nuk është i mundur më vete. Në kushte normale reaksioni nuk ndodh. Për ta nisur atë, ju duhet t°, ose një goditje.
Termodinamika kimike konsideron kalimin e një sistemi nga një gjendje në tjetrën, duke injoruar plotësisht mekanizmin e tranzicionit. Konsiderohet se si ndodh kalimi i substancave fillestare në produkte të reaksionit dhe si varet shpejtësia nga kushtet e reaksionit kinetika kimike. Nëse një reaksion është i ndaluar termodinamikisht, atëherë është e kotë të merret parasysh shpejtësia e tij; ky reagim nuk vazhdon spontanisht.
Nëse reaksioni është termodinamikisht i mundshëm, atëherë shpejtësia mund të ndryshohet, për shembull, duke futur një katalizator. Teoritë, ligjet, karakteristikat numerike janë të nevojshme për të kontrolluar reaksionet: për të ngadalësuar proceset e korrozionit të metaleve ose për të kompozuar përbërjen e karburantit të raketës, etj.
Termodinamika - shkenca e shndërrimit të një lloji energjie dhe pune në një tjetër. Ekzistojnë 3 parime të termodinamikës.
Kimika quhet termodinamikë duke marrë parasysh shndërrimin e energjisë dhe punës në reaksionet kimike. Për ta bërë këtë ju duhet të dini funksioni shtetëror.
Funksioni shtetëror quhet karakteristikë e tillë e ndryshueshme e një sistemi që nuk varet nga parahistoria e sistemit dhe ndryshimi në të cilin gjatë kalimit të sistemit nga një gjendje në tjetrën nuk varet nga mënyra se si është bërë ky ndryshim.
(Sizifi, mali,
ΔE e një guri në një mal është një funksion i shtetit)
ΔE - energjia potenciale
ΔE = mg (h 2 -h 1)
Për të përdorur funksionet e shtetit, duhet të përcaktoni vetë gjendjet.
Opsionet e statusit
|
P-presioni |
|
|
V - vëllimi |
pjesa e hapësirës së zënë nga sistemi. |
|
ν – numri i nishaneve |
|
|
T - temperatura |
Për një gaz ideal, T = 273,16 K për pikën e trefishtë të ujit. |
|
Т˚ - t˚ standarde |
Т˚ = 25˚С = 298,16 K |
|
Р˚ - standard Р |
Р˚ = 1 atm = 760 mm Hg. = 101,3 kPa |
;
;Funksionet e statusit
|
U - energjia e brendshme |
|
|
H – entalpi |
|
|
S – entropia |
|
|
G – Energjia e Gibbs |
|
A dhe Q, d.m.th. puna dhe nxehtësia janë dy funksione me të cilat merret termodinamika, por që nuk janë funksione të gjendjes.
Çdo sistem kalimi i të cilit nga një gjendje në tjetrën konsiderohet nga termodinamika mund të ketë:
I vëllim konstant(d.m.th., për shembull, një ampulë e mbyllur), V - konst.
Proceset që ndodhin në vëllim konstant quhen izokorik, (izokorik).
II presion konstant. izobarike proceset (izobarike), P – konst.
III konstantet˚. izotermike proceset, T – konst.
Quhen proceset që ndodhin në një sistem në kushtet kur nuk ka shkëmbim nxehtësie ndërmjet sistemit dhe mjedisit të jashtëm adiabatike.
Nxehtësia e marrë nga sistemi konsiderohet pozitive, dhe nxehtësia e lëshuar nga sistemi në mjedisin e jashtëm konsiderohet negative. Nxehtësia përcaktohet nga numri J (kJ).
Ligji i parë i termodinamikës. Entalpia.
Ligji i parë i termodinamikës është ligji i ruajtjes dhe transformimit të energjisë.
ndryshimi i energjisë së brendshme të sistemit është i barabartë me diferencën midis sasisë së nxehtësisë që merr sistemi nga mjedisi dhe sasisë së punës që kryen sistemi në mjedis.
ΔU - në një reaksion kimik - është ndryshimi i energjisë së brendshme të sistemit si rezultat i shndërrimit të një numri të caktuar molesh të substancave fillestare në një numër të caktuar molësh të produkteve të reaksionit.
(ndryshimi midis energjive të gjendjeve përfundimtare dhe fillestare).
Pastaj 
Nëse reaksioni është izokorik, atëherë V-konst dhe 
(d.m.th. sasia e nxehtësisë së marrë ose të lëshuar nga sistemi).
Nëse reaksioni është izobarik, atëherë ai zhvillohet në presion të jashtëm konstant:
Pastaj
Shumica e reaksioneve kimike zhvillohen në kushte izobarike, d.m.th. është e nevojshme të përcaktohet Q P dhe puna e zgjerimit (ngjeshjes).
Për të thjeshtuar situatën në termodinamikë, është miratuar një funksion i ri - entalpi N.
Ndryshimi i entalpisë në reaksion do të jetë i barabartë me:
Duke marrë parasysh ekuacionin (1), marrim
dhe meqenëse reaksioni ndodh në kushte izobarike, atëherë P = konst 
.
, por ne e dimë këtë 
, le të zëvendësojmë:
, Pastaj
, d.m.th. diferenca midis efekteve termike të të njëjtit reaksion të matur në presion konstant dhe vëllim konstant është i barabartë me punën e zgjerimit. Kështu, ndryshimi në entalpi lidhet në mënyrë unike me sasinë e nxehtësisë së marrë ose të lëshuar nga sistemi gjatë një tranzicioni izobarik, dhe ndryshimi në entalpi ΔH zakonisht merret si një masë e efektit termik të një reaksioni kimik.
Nxehtësia e zjarrit, kalcinimi i gurit gëlqeror, fotosinteza e bimëve dhe elektroliza janë shembuj të shkëmbimit të formave të ndryshme të energjisë.
Efekti termik i një reaksioni kimik është ndryshimi i energjisë gjatë kalimit izobarik të një numri të caktuar molesh substancash fillestare në numrin përkatës të moleve të produkteve të reaksionit.(në J ose kJ).
Ajo matet me ndryshimin e entalpisë gjatë kalimit të një sistemi nga gjendja e substancave fillestare në produktet e reaksionit. Në këtë rast, termi ekzo dhe reaksion endotermik ruhet. Matur me një kalorimetër. Efektet termike të reaksioneve që ndodhin në drejtimet e përparme dhe të kundërta janë të barabarta në madhësi dhe të kundërta në shenjë.
H 2 + Cl 2 = 2HCl ΔH = – 184 kJ
2HCl = H 2 + Cl 2 ΔН = + 184 kJ
Ligji themelor i termokimisë u formulua nga Hess në 1840.
T 
Efekti termik i një reaksioni varet vetëm nga gjendja e substancave fillestare dhe përfundimtare dhe nuk varet nga numri i fazave të ndërmjetme.
Për të marrë 1 mol CO 2, kërkohet 1 mol C (s) dhe 1 mol O 2 (g).
Duke përmbledhur fazat dhe entalpitë e të gjitha fazave, gjejmë se:
Ky proces quhet cikël. Për të llogaritur efektin termik të një reaksioni, është e nevojshme të dihet entalpia e dekompozimit të substancave fillestare dhe entalpia e formimit të produkteve të reaksionit nga substanca të thjeshta. Por ato janë të barabarta në madhësi dhe të ndryshme në shenjë, ndaj mjafton të njohim një entalpi. Sepse entalpia varet nga gjendja dhe kushtet e saj, atëherë të gjitha gjendjet dhe kushtet konsiderohen të njëjta, të cilat quhen standarde.
t˚ = 25˚С, Р = 101,3 kPa
t˚ efekti i një reaksioni kimik është i barabartë me dallimet shuma e nxehtësisë së formimit të produkteve të reaksionit dhe shuma e nxehtësisë së formimit të substancave fillestare.
Kalimi nga gjendja standarde në ndonjë tjetër shoqërohet me rritje të entalpisë, d.m.th. efekt termik endotermik.
substancat e thjeshta janë të barabarta me zero.
Quhet entalpi standarde (nxehtësia e formimit).
(˚) – do të thotë që të gjitha substancat janë në gjendje standarde.
Entalpia e formimit të një substance komplekse nga substanca të thjeshta është efekti termik i reaksionit të formimit të një substance të caktuar nga substanca të thjeshta në gjendje standarde, referuar 1 mol të substancës që rezulton. . (f– formimi – edukimi).
Entropia
Entropia (S) është proporcionale me logaritmin e probabilitetit termodinamik (W) të gjendjes së sistemit.
H – konstante Boltzmann
Entropia është një masë e çrregullimit të një sistemi. Enpropia futet si funksion i gjendjes, ndryshimi i së cilës përcaktohet nga raporti i sasisë së nxehtësisë së marrë ose të lëshuar nga sistemi në t - T.
Nëse sistemi merr një sasi të caktuar nxehtësie në një t˚ konstante, atëherë e gjithë nxehtësia shkon për të rritur lëvizjen e rastësishme, kaotike të grimcave, d.m.th. rritja e entropisë.
II Ligji i dytë i termodinamikës
Ligji i dytë i termodinamikës thotë se në një sistem të izoluar vetëm proceset që çojnë në një rritje të entropisë mund të ndodhin spontanisht.(sistemi i çrregulluar).
Avullimi i eterit nga dora ndodh spontanisht me një rritje të entropisë, por nxehtësia për një tranzicion të tillë hiqet nga dora, d.m.th. procesi është endotermik.
III Ligji i tretë i termodinamikës
Entropia e një kristali ideal në zero absolute është zero. Ky është ligji i tretë i termodinamikës.
S˚ 298 – entropia standarde, J/(k mol).
Nëse ΔH është i madh, atëherë ΔS është i vogël. Por nuk është gjithmonë kështu. Gibbs prezantoi një funksion të ri të gjendjes në termodinamikë - energjinë Gibbs - G .
G = H – TS ose ΔG = ΔH – TΔS
Në çdo sistem të mbyllur në konstante P dhe T, një proces i tillë spontan është i mundur, gjë që çon në një ulje të energjisë Gibbs.ΔG dhe entalpi. ... Gibbs. Entalpia Dhe entropike faktorët, ndikimi i tyre në rrjedhje reagimet në temperatura të ulëta dhe të larta. 18. Vlerësimi mundësitë dhe kushtet rrjedhin reagimet ...
Ky manual mund të përdoret për punë të pavarur nga studentët e specialiteteve jokimike
DokumentiMbizotëruese faktori a. Energjisë Gibbs shërben si kriter për spontane rrjedhin kimike reagimet në isobaric - izotermike proceset. Kimike reagimi në thelb të mundshme, Nëse energji Gibbs zvogëlohet...
Udhëzime metodike Sesionet e trajnimit për lëndën “Bazat teorike të kimisë” përbëhen nga leksione, seminare, punë laboratorike, detyra kursi dhe detyra shtëpie.
Udhëzimet... Koncepti rreth entropia, absolute entropia substancat (S°t) dhe entropia proceset(S°t). Energjisë Gibbs si masë kimike afiniteti. Ndryshimi energji Gibbs në të ndryshme proceset, entropike Dhe entalpik faktorët. Llogaritja e G°298 dhe S °298 proceset ...
... N reagimet. Koncepti rreth entropia. Absolute entropia dhe varësia e saj nga struktura e materies. Ndryshimi entropia në të ndryshme proceset. Energjisë Gibbs, lidhja e saj me entropia Dhe entalpi. Entalpia Dhe entropike faktorët procesi ...
Programi i provimeve pranuese per master ne drejtimin 050100 Edukimi i shkencave natyrore
Programi... proceset. Energji dhe fokus kimike proceset Kimike termodinamika. bazë konceptet termodinamika: sistemi, procesi, parametër, gjendje. Funksionet e statusit të sistemit: i brendshëm energji Dhe entalpi ...
Entalpia, Gjithashtu funksioni termik Dhe përmbajtjen e nxehtësisë- potenciali termodinamik, që karakterizon gjendjen e sistemit në ekuilibër termodinamik kur zgjedh presionin, entropinë dhe numrin e grimcave si variabla të pavarur.
E thënë thjesht, entalpia është ajo energji që është e disponueshme për t'u shndërruar në nxehtësi në një temperaturë dhe presion të caktuar.
Nëse një sistem termomekanik konsiderohet se përbëhet nga një makrotrup (gaz) dhe një pistoni me një sipërfaqe S me një ngarkesë peshe P = pS, duke balancuar presionin e gazit R brenda enës, atëherë quhet një sistem i tillë zgjeruar.
Entalpia ose energjia e një sistemi të zgjeruar E e barabartë me shumën e energjisë së brendshme të gazit U dhe energjia potenciale e pistonit me ngarkesë E djersë = pSx = pV
Kështu, entalpia në një gjendje të caktuar është shuma e energjisë së brendshme të trupit dhe punës që duhet të shpenzohet në mënyrë që trupi të ketë një vëllim. V futet në një mjedis nën presion R dhe duke qenë në ekuilibër me trupin. Entalpia e sistemit H- e ngjashme me energjinë e brendshme dhe potencialet e tjera termodinamike - ka një kuptim shumë të caktuar për secilën gjendje, pra është funksion i gjendjes. Prandaj, në procesin e ndryshimit të gjendjes
Shembuj
| Komponim kimik | Faza (e substancave) | Formula kimike | Δ H f 0 kJ/mol |
|---|---|---|---|
| Amoniaku | të tretshme | NH 3 (NH 4 OH) | −80.8 |
| Amoniaku | të gaztë | NH 3 | −46.1 |
| Karbonat natriumi | të ngurta | Na 2 CO 3 | −1131 |
| Klorur natriumi (kripë) | të tretshme | NaCl | −407 |
| Klorur natriumi (kripë) | të ngurta | NaCl | −411.12 |
| Klorur natriumi (kripë) | lëngshme | NaCl | −385.92 |
| Klorur natriumi (kripë) | të gaztë | NaCl | −181.42 |
| Hidroksid natriumi | të tretshme | NaOH | −469.6 |
| Hidroksid natriumi | të ngurta | NaOH | −426.7 |
| Nitrat natriumi | të tretshme | NaNO3 | −446.2 |
| Nitrat natriumi | të ngurta | NaNO3 | −424.8 |
| Dioksidi i squfurit | të gaztë | SO 2 | −297 |
| Acid sulfurik | lëngshme | H2SO4 | −814 |
| Silicë | të ngurta | SiO2 | −911 |
| Dioksidi i azotit | të gaztë | JO 2 | +33 |
| Monoksidi i azotit | të gaztë | NR | +90 |
| Uji | lëngshme | H2O | −286 |
| Uji | të gaztë | H2O | −241.8 |
| Dioksid karboni | të gaztë | CO2 | −393.5 |
| Hidrogjeni | të gaztë | H 2 | 0 |
| Fluori | të gaztë | F 2 | 0 |
| Klorin | të gaztë | Cl2 | 0 |
| Bromin | lëngshme | BR 2 | 0 |
| Bromin | të gaztë | BR 2 | 0 |
Entalpia invariante në termodinamikën relativiste
Kur ndërtohet termodinamika relativiste (duke marrë parasysh teorinë speciale të relativitetit), zakonisht qasja më e përshtatshme është përdorimi i të ashtuquajturës entalpi invariante - për një sistem të vendosur në një anije të caktuar.
Në këtë qasje, temperatura përcaktohet si një invariant i Lorencit. Entropia është gjithashtu një invariante. Meqenëse muret ndikojnë në sistem, ndryshorja më e natyrshme e pavarur është presioni, dhe për këtë arsye është e përshtatshme të merret entalpia si potencial termodinamik.
Për një sistem të tillë, entalpia "e zakonshme" dhe momenti i sistemit formojnë një 4-vektor, dhe funksioni invariant i këtij 4-vektori merret për të përcaktuar entalpinë invariante, e cila është e njëjtë në të gjitha sistemet e referencës:
Ekuacioni bazë i termodinamikës relativiste shkruhet përmes diferencialit të entalpisë invariante si më poshtë:
Duke përdorur këtë ekuacion, ju mund të zgjidhni çdo pyetje të termodinamikës së sistemeve në lëvizje, nëse funksioni është i njohur.
Shiko gjithashtu
Burimet
- Bolgarsky A.V., Mukhachev G.A., Shchukin V.K., "Termodinamika dhe transferimi i nxehtësisë" Ed. 2, i rishikuar dhe shtesë M.: “Shkolla e lartë”, 1975, 495 f.
- Kharin A. N., Kataeva N. A., Kharina L. T., ed. prof. Kharina A. N. "Kursi i kimisë", M.: "Shkolla e lartë", 1975, 416 f.
Shënime
Fondacioni Wikimedia. 2010.
Sinonimet:Shihni se çfarë është "Entalpia" në fjalorë të tjerë:
Entalpia- (nga greqishtja enthalpo I ngrohje), një funksion i gjendjes së një sistemi termodinamik, ndryshimi i të cilit në presion konstant është i barabartë me sasinë e nxehtësisë që furnizohet në sistem, prandaj entalpia shpesh quhet funksioni termik ose përmbajtja e nxehtësisë. .…… Fjalor Enciklopedik i Ilustruar
- (nga greqishtja enthalpo I ngrohje) një funksion i paqartë H i gjendjes së një sistemi termodinamik me parametra të pavarur të entropisë S dhe presionit p, i lidhur me energjinë e brendshme U nga relacioni H = U + pV, ku V është vëllimi. të sistemit. Në p konstante ndryshimi... ... Fjalori i madh enciklopedik
- (emërtimi H), sasia e energjisë termodinamike (termike) që përmban një substancë. Në çdo sistem, entalpia është e barabartë me shumën e energjisë së brendshme dhe produktin e presionit dhe vëllimit. Matur në termat e një ndryshimi (zakonisht një rritje) në shumën... ... Fjalor enciklopedik shkencor dhe teknik
Përmbajtja e nxehtësisë Fjalor i sinonimeve ruse. Emër entalpi, numri i sinonimeve: 1 përmbajtje nxehtësie (1) Fjalor sinonimi ASIS ... Fjalor sinonimik
ENTALPI- (nga greqishtja enthalpo I ngrohje) ekosistemet, gjendja funksionale e ekosistemit, e cila përcakton përmbajtjen e tij të nxehtësisë. Entalpia është një pronë e gjerë e një ekosistemi. Fjalor enciklopedik ekologjik. Kishinau: Redaksia kryesore e Moldavisë Sovjetike... ... Fjalor ekologjik
entalpi- Funksioni i gjendjes së një sistemi termodinamik, i barabartë me shumën e energjisë së brendshme dhe produktin e vëllimit dhe presionit. Shënim Entalpia është një funksion karakteristik nëse entropia dhe presioni janë parametra të pavarur. [Koleksioni... ... Udhëzues teknik i përkthyesit
- (nga greqishtja enthalpo I ngrohje) (përmbajtja e nxehtësisë, funksioni termik i Gibbs), potenciali termodinamik, që karakterizon gjendjen makroskopike. sistemet në termodinamikë ekuilibri kur zgjedh entropinë S dhe... ... si variablat kryesore të pavarura Enciklopedia fizike
