Внутренняя энергия

Внутренняя энергия складывается из всех видов взаимодействия частиц (нуклонов в ядрах атомов, электронов с ядром, атомов и молекул между собой, колебания атомов, ионов, молекул в кристаллах и т.д.). Абсолютную величину U определить невозможно, поэтому определяют ее изменение. Существуют два способа передачи энергии: в форме теплоты и работы: А = F s, где F – сила, а s – расстояние. Физический смысл работы в химии связан с расширением системы за счет внешних сил – давления, поэтому: А = РDV.

1 Закон (Начало) термодинамики: теплота, сообщенная системе, расходуется на приращение внутренней энергии и на совершение работы против внешних сил: Q = DU + A. Первое начало т/д можно записать и в другом виде: DU = Q – A или DU = Q – РDV (1). В отсутствии теплового обмена с окружающей средой внутренняя энергия систему остается постоянной: DU = 0.

Рассмотрим изохорический процесс. При V =const уравнение, т.е. DV = 0 уравнение (1) будет иметь вид: DU = Q _v. Количество теплоты - по абсолютной величине, т.к. теплота может быть получена или отдана системой. Из термохимии (раздел химии, изучающий тепловые эффекты химических реакций) известно, что в процессе реакции может выделяться теплота в окружающую среду (+Q), такая реакция называется экзотермической; при этом система ее теряет, и внутренняя энергия уменьшается DU < 0. Если в процессе реакции поглощается теплота из окружающей среды (-Q) (охлаждение пробирки), такая реакция называется эндотермической; при этом система получает теплоту и внутренняя энергия возрастает DU > 0. Таким образом, в термодинамике, в отличие от термохимии принята обратная система знаков (+) и (-). + Q _v = -DU

Дата добавления: 2014-01-03