Термодинамические процессы

Изохорные процессы. V – const. При изохорных процессах объем системы не изменяется. Работа при этом = 0, т.к. ΔV = 0.

Тогда - Q = ΔН_V = ΔU

При изохорных процессах изменение энтальпии - теплосодоржания системы определяется только изменением ее внутренней энергии. Или: при изохорных процессахвсе подведенное тепло к системе расходуется только на изменение ее внутренней энергии.

Изобарные процессы. Р – const. Большинство химических реакций протекают при постоянном – атмосферном давлении. Но при этом происходит изменение объема системы: ΔV ¹ 0, системой совершается работа по изменению объема, например расширение газа в цилиндре:

А = PΔV

Тогда ΔН = ΔU + PΔV,

ΔН = ΔU + A

При изобарных процессах подведенное к системе тепло расходуется на изменение внутренней энергии системы и совершение системой работы по изменению объема.

Изотермические процессы. Т = const. Вспомним основное уравнение состояния: PV = nRT, отсюда

P = nRT / V, где n - число молей вещества

A = PΔV ΔV = V₂ –V₁

A = nRT/V₂ – V₁

Проведем математические преобразования:

A = 2.303 nRT lg V₂/V₁

Из закона Бойля-Мариотта:

PV - const можно записать V₂/V₁ = P₁/P₂

Тогда A = 2.303 nRT lg P₁/P₂

Адиабатические процессы – процессы в полной тепловой изоляции (реакции при взрыве) протекают за короткий промежуток времени. Работа при этом – работа расширения – происходит за счет уменьшения внутренней энергии системы

Q = 0 A = - ΔU

Т.к. теплообмена с окружающей средой нет (нет подвода тепла), уменьшение внутренней энергии прямо пропорционально уменьшение температуры системы:

ΔU = С_VΔТ, где коэффициент пропорциональности С_V – удельная теплоемкость вещества - количество теплоты, сообщаемое 1 молю вещества при повышении температуры тела на 1⁰С.

Работа адиабатического процесса:

ΔА = С_VdТ

Интегрируя данное уравнение в пределах от Т₁ до Т₂ получим:

Дата добавления: 2015-05-09