Хімічна рівновага. Характеристичні функції та напрям процесів

Характеристичні функції та напрям процесів

1. Записати вираз І і ІІ об’єднаного закону термодинаміки

dU = TdS – pdV;

2. Що таке вільна енергія Гельмгольца та Гіббса?

Ві́льна ене́ргія Гельмго́льца — термодинамічний потенціал, який визначає рівноважні термодинамічні характеристики системи в залежності від об'єму та температури.

dF = - SdT - PdV

Свободная энергия Гиббса — это величина, показывающая изменение энергии в ходе химической реакции и дающая таким образом ответ на вопрос о принципиальной возможности протекания химической реакции; это термодинамический потенциал следующего вида:

G=U+PV-TS

Энергию Гиббса можно понимать как полную химическую энергию системы (кристалла, жидкости и т. д.)

3. Записати функціями яких параметрів є функції F і G.

F є функцією параметрів V; T

G є функцією параметрів T; p

4. Чому вільні енергії називаються вільними???????

Тому, що вільна енергія може бути використана повність на виконання роботи.

5. Знати зв’язок між характеристичними функціями і термодинамічними параметрами.

dH = TdS + Vdp;

dF = - SdT – pdV;

dG = - SdT + Vdp

dU = TdS – pdV

dS = dQ/T

6. Сформулювати ІІ закон термодинаміки для ізольованих систем, використовуючи поняття ентропії.

В ізольованих системах самочинно відбувається процес зі збільшенням ентропії.

7. Записати умови самочинного перебігу процесів, використовуючи вільні енергії.

DF < 0; DG < 0.

8. Знати умови рівноваги (S, F, G).

DS = 0; DF = 0; DG = 0;

9. Які процеси є термодинамічно забороненими? – частково зроблено.

DG > 0; DF > 0;

1. Записати формулу і дати визначення хімічного потенціалу компоненту.

Хими́ческий потенциа́л dm — термодинамическая функция, применяемая при описании состояния систем с переменным числом частиц. Определяет изменение термодинамических потенциалов (энергии Гиббса, внутренней энергии, энтальпии и т. д.) при изменении числа частиц в системе. Представляет собой энергию добавления одной частицы в систему без совершения работы.

Для систем, состоящих из одного компонента, можно доказать, что химический потенциал задаётся формулой

N — количество частиц в системе. G — потенциал Гиббса. Е — энергия системы

2. Вміти записати константу рівноваги для довільної реакції.

aA + bB = cC + dD – хімічна реакція

K =

3. Вивести рівняння ізотерми хімічної реакції

m _i = m _i ⁰ + RT In p _i ,

рівняння ізотерми хімічної реакції

4. Вміти виводити константи рівноваги через мольну частку та через молярну концентрацію.

аА + bB = mM + nN

Кр =

P _(i) = = С _i RT,

Кр =
або

Кр =

Кс =

Кр =
або

Кр =

Кх =

5. Знати як залежить константа рівноваги від температури. Рівняння ізобари та ізохори хімічної реакції в диференційні та інтегральній формі.

=

=

6. Принцип Ле-Шательє

Якщо на систему, яка знаходиться в стійкій рівновазі, подіяти ззовні, то в системі будуть відбуватися ті процеси, що направлені на компенсацію зовнішнього впливу.

Дата добавления: 2015-05-24