Изолированные и неизолированные системы. Функции состояния, уровнения состояния. Работа теплота и энергия. Температура. Внутренняя энергия

Билет 8

1.Химия как наука о в-вах и их превращениях. Место химии в системе наук. Материя. Химическая форма энергии. Смеси и вещества. Свойства материалов. Анализ и синтез. 1)Химия-наука,изучающая процессы превращения вещ-в, сопровождающиеся изменением состава и структуры, а также взаимные переходы м/у этими процессами и др. формами движения материи.это наука о веществах об их строении свойствах и о реакциях в результате которых одни вещ-ва превращаются в другие.химия занимает центральное место среди наук о природе. Материя-это все что нас окружает бесконечное множество всех существующих в мире объектов.Материя существует в виде двух форм – поле и вещество.Вещество-материальное образование, сост. из элементарных частиц, имеющих собственную массу или массу покоя.Это любой вид материи, облад. собственной массой; любая совокупность атомов и молекул.Поле-материальная среда, в кот. осущ. взаимодействие частиц.в

эл-маг поле-взаимодействие м/у заряж. частицами, ядерное поле-взаимод. м/у нуклонами. Полевая форма материи не явл. непосредствен. объектом химии и проявляет прежде всего энергетический характер.

Энергия-это мера способности совершать работу.Единицей измерения энергии и работы в системе СИ-Дж.Энергия может существовать в разнообразных формах: химическая, электрическая, механическая, ядерная и солнечная.Понятие «химическая энергия» относится к хим. системам.

Химической системой наз.вещество или совокупность вещ., ограниченной от окружающей среды реальными или воображаемыми границами и являющиеся предметом рассмотрения с точки зрения их хим.состава и свойств.Хим сист:1)чистые вещества 2)смеси. Чистые вещ-ва- имеют постоян.состав и определ. физ и хим св-ва.они всегда гомогенны, однородны по составу.Абсолютно чистых веществ в природе не существует. Смесь-это совокупность двух и более веществ, смеси могут иметь произвольный состав, который как правило не выражается химической формулой.Если смесь веществ однородна, т.е между различными ее компонентами нет границы раздела, ее наз. Гомогенной.Смеси могут состоять из вещ-в,которые практически не растворимы или ограниченно растворимы друг в друге, в этом случае их наз. гетерогенными.

Анализ-разложение сложных веществ на более простые;

Синтез-образование вещества из двух или более веществ..

Изучением тепловых эффектов реакций занимается термохимия. В термохимии тепловой эффект реакции обозначается Q и выражается в кДж. Термохимия составляет один из разделов химической термодинамики, изучающей переходы энергии из одной формы в другие и от одной совокупности тел к другим, а также возможность, направление и глубину осуществления химических и фазовых процессов в данных условиях. Каждое отдельное вещество или их совокупность представляет собой термодинамическую систему. Если термодинамическая система не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией, ее называют изолированной. Такая идеализированная система используется как физическая абстракция при рассмотрении процессов, исключающих влияние внешней среды. Система, обменивающаяся с окружающей средой только энергией, называется закрытой. Если же возможен энергетический и материальный обмен – система открытая. Состояние системы определяется термодинамическими параметрами состояния – температурой, давлением, концентрацией, объемом и т. д. Система характеризуется, кроме того, такими свойствами как внутренняя энергия U, энтальпия H, энтропия S, энергия Гиббса G. Их изменение в ходе химических реакций характеризуют ее энергетику системы. Перечисленные свойства системы зависят от температуры, давления, концентрации, поэтому они называются функциями состояния, не зависят от пути процесса и определяются только конечным и начальным состояниями системы.

Уравнение состояния, связывает давление р, объём V и температуру Т физически однородной системы в состоянии равновесия термодинамического: f (p, V, Т) = 0. определяющего внутреннюю энергию системы U как функцию какого-либо двух из трёх параметров р, V, Т.

Потенциальная энергия – энергия запасенная телом. Потенциальная обусловлена электростатическими силами притяжения между частицами и внутри самих частиц. Работа – форма передачи энергии. Система выполняет работу, если действует с некоторой силой, направленной на преодоление сопротивления. Работа связана с перемещением частиц, против действия какой-либо силы. Например работа расширения А = - P D V .Теплота – количество энергии, вызываемое разностью температур между системой и ее окружением, или одной системой и другой. q =с(удельн. теплоем-ть)mD×T. Температура – сво-во, определяющее напрвление перехода теплоты от одного объекта к другому. Химическая термодинамика изучает превращения энергии в химических реакциях и способность систем выполнять полезную работу. Первый закон термодинамики – энергия не создается и не уничтожается, но может превращаться из одной формы в другую. В любом процессе общее изменение внутр. энергии сис-мы = сумме поглощенной теплоты и проделанной работы. ∆ U = q (теплота) + W (работа)

Дата добавления: 2015-04-24