4. Термодинамика наука, изучающая превращения (переходы) энергии из одной формы

Содержание

1. 4. Термодинамика наука, изучающая превращения (переходы) энергии из одной формы
2. Передачатеплоты - Q Совершениеработы - Wизолированные m=0;
3. Фаза:совокупность частей системы с одинаковыми физико- химическими
4. Т/д функции состояния системы(определяют через т/д параметры)Внутренняя
5. 4.2 Термодинамический процесс (изменяется хотя бы один из параметров равновесной системы)
6. Термодинамический процесс (при постоянстве одного из т/д параметров – «изо»…)
7. T-constПроцесс изотермического расширения идеального газа (t-время воздействия
8. Химический процесс – совокупность химических реакций
9. Теплота ( Q), сообщенная термодинамической системе,
10. Величину U характеризует Т. Если Т2 >
11. II. Энтальпия (теплосодержание системы)
12. Тепловой эффект химической реакции
13. Закон Гесса«тепловой эффект реакции зависит только от
14. Термохимические уравнения (включают тепловой эффект реакции)
15. Стандартные условия: Р0 = 1,013105 Па
16. Следствие из закона Гесса:rН0298 = ( ifН0i)продукты
17. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры
18. пример - Н2ОT2T1
19. Второе начало термодинамикиdU + pdV -TdS
20. III. Энтропия и т/д вероятность W1= 1W2=
21. S = klnW k = 1,3810-23ДжК –
22. В изолированной системе самопроизвольно будут протекать процессы
23. Слайд 23
24. IV. Энергия Гиббса. Направление химического процесса
25. Энергия Гиббса реакцииСтандартная энергия Гиббса (образования) вещества ΔG0298rG0298 = ( ifG0i)продукты – ( ifG0i)исходные вещества
26. Температурная зависимость rGНаправление протекания химической реакции
27. Энергия Гиббса реакции в нестандартных условияхС С0
28. 4.7 Равновесие
29. Сдвиг равновесияИзобара реакции Р-constrН00 (экзотермич.реакция) – lnK0
30. Скачать презентанцию

Передачатеплоты - Q Совершениеработы - Wизолированные m=0; E=0закрытые m=0; E0открытые m 0; E04.1 Термодинамическая системаОсновные понятия

Главная
Разное
4. Термодинамика наука, изучающая превращения (переходы) энергии из одной формы

Слайды и текст этой презентации

Слайд 14. Термодинамика
наука, изучающая
превращения (переходы) энергии из одной формы в

другую, от одной части системы к другой
Химическая термодинамика -
термодинамика

химических процессов.
Описывает статистически значимые процессы (большое число частиц или случаев)

энергетические эффекты, сопровождающие физические и химические процессы

возможность, направления и предел самопроизвольного протекания процессов.

4. Термодинамиканаука, изучающая превращения (переходы) энергии из одной формы в другую, от одной части системы к другойХимическая

Слайд 2Передача
теплоты - Q

Совершение
работы - W
изолированные m=0; E=0
закрытые m=0;

E0
открытые m 0; E0

4.1 Термодинамическая система
Основные понятия

Передачатеплоты - Q Совершениеработы - Wизолированные m=0; E=0закрытые m=0; E0открытые m 0; E04.1 Термодинамическая системаОсновные

Слайд 3Фаза:
совокупность частей системы с одинаковыми физико- химическими свойствами. Отделена от

другой фазы поверхностью раздела(граница раздела фаз)
Термодинамическая система. От свойств и

состояния её образующих физических.тел:

Фаза:совокупность частей системы с одинаковыми физико- химическими свойствами. Отделена от другой фазы поверхностью раздела(граница раздела фаз) Термодинамическая

Слайд 4Т/д функции состояния системы
(определяют через т/д параметры)
Внутренняя энергия 

U
Энтальпия  H
Энтропия

 S
Энергия Гиббса  G
Энергия Гельмгольца A

Состояние системы

Совокупность всех физических и химических свойств системы(состояние системы), определяется основными термодинамическими параметрами (параметрами состояния системы – независимые свойства системы)

Т/д функции состояния системы(определяют через т/д параметры)Внутренняя энергия  U Энтальпия

Слайд 54.2 Термодинамический процесс (изменяется хотя бы один из параметров равновесной системы)

Слайд 6Термодинамический процесс
(при постоянстве одного из т/д параметров – «изо»…)

Слайд 7T-const
Процесс изотермического расширения идеального газа (t-время воздействия на систему, τ-время перехода

системы в новое сост.равновесия)
Равновесие(1-2-1) P∙V =·R·T

T-constПроцесс изотермического расширения идеального газа (t-время воздействия на систему, τ-время перехода системы в новое сост.равновесия)Равновесие(1-2-1) P∙V =·R·T

Слайд 8Химический процесс – совокупность химических реакций

Слайд 9
Теплота ( Q), сообщенная термодинамической системе, идет на увеличение

внутренней энергии (U) системы и на совершение системой работы(W).
4.3 Первое

начало термодинамики (закон сохранения энергии) - Джеймс Джоуль

Теплота ( Q), сообщенная термодинамической системе, идет на увеличение внутренней энергии (U) системы и на совершение

Слайд 10Величину U характеризует Т. Если Т2 > Т1, то UТ2

>UТ1
Термодинамическая шкала температур Т, К > 0

Т/Д функции состояния
I. Внутренняя

энергия U

Величину U характеризует Т. Если Т2 > Т1, то UТ2 >UТ1Термодинамическая шкала температур Т, К > 0Т/Д

Слайд 11II. Энтальпия (теплосодержание системы)

Слайд 12
Тепловой эффект химической реакции

Слайд 13Закон Гесса
«тепловой эффект реакции зависит только от вида и состояния

исходных веществ и конечных продуктов и не зависит от пути

превращения одних веществ в другие (промежуточных стадий)»

Закон Гесса«тепловой эффект реакции зависит только от вида и состояния исходных веществ и конечных продуктов и не

Слайд 14Термохимические уравнения (включают тепловой эффект реакции)

Слайд 15Стандартные условия:
Р0 = 1,013105 Па
Т0 = 298,15

К
С0 = 1моль/л

rН0298 стандартная энтальпия(тепловой эффект) хим.реакции

fН0298 –Стандартная энтальпия образования веществ:

Термохимические расчеты
(расчет тепловых эффектов реакций)
Стандартная (молярная) энтальпия образования

2. сложные в-ва
fН0298= -QР кДж/моль
1/2 А2 + 1/2 В2 = АВ + fН0298

Стандартные условия: Р0 = 1,013105 Па Т0 = 298,15 К С0 = 1моль/л

Слайд 16Следствие из закона Гесса:
rН0298 = ( ifН0i)продукты – ( ifН0i)исходные

вещества
Пример.
реакция : CH4 (газ) + CO2 (газ) = 2 CO (газ) +

2H2 (газ)
fН0298, кДж/моль –74,85 –393,51 –110,5 0

Расчет теплового эффекта реакции:
rН0298 = [2(–110,5) + 20] – [(–74,85) + (–393,51)] = 247,36 [кДж]

Следствие из закона Гесса:rН0298 = ( ifН0i)продукты – ( ifН0i)исходные веществаПример.реакция : CH4 (газ) + CO2 (газ) = 2

Слайд 17Зависимость теплового эффекта реакции от температуры

Слайд 18пример - Н2О
T2
T1

Слайд 19 Второе начало термодинамики
dU + pdV -TdS  0 -

1-ое начало, dU=dV=0 → TdS≥0 → dS≥0
в изолированной системе
самопроизвольно

протекают процессы с увеличением энтропии (dS > 0) При равновесии - S максимальна (dS = 0)

Второе начало термодинамикиdU + pdV -TdS  0 - 1-ое начало, dU=dV=0 → TdS≥0 → dS≥0

Слайд 20III. Энтропия и т/д вероятность
W1= 1
W2= 4
W3= 6
W4= 4
W5=

1
I – V варианты распределения по двум по-

ловинам (макросостояния системы)

Wi – число способов (микросостояний)
реализации макросостояний

ΣWi=16 - всего способов размещения 4-х
молекул по двум половинам

Wi – термодинамическая вероятность

III. Энтропия и т/д вероятность W1= 1W2= 4W3= 6W4= 4W5= 1I – V варианты распределения по двум

Слайд 21S = klnW
k = 1,3810-23ДжК – константа Больцмана (k

= R/NА)
W – термодинамическая вероятность состояния системы
Энтропия. Уравнение Больцмана
Второе

начало термодинамики

В изолированной системе самопроизвольно идут только процессы в которых реализуется более вероятное состояние системы, т.е. процессы сопровождающиеся увеличением термодинамической вероятности W и следовательно энтропии S.
Т.о. в изолированной системе для самопроизвольного процесса ΔS>0

S = klnW k = 1,3810-23ДжК – константа Больцмана (k = R/NА)W – термодинамическая вероятность состояния системы

Слайд 22В изолированной системе самопроизвольно будут протекать процессы с увеличением термодинамической

вероятности, а состояние равновесия соответствует состоянию с максимальной вероятностью.
*Энтропия идеального

кристалла при 0 К равна нулю -3-е начало термодинамики (Постулат Планка), поэтому энтропия любого вeщества абсолютна и положительна

2-е начало т/д описывает системы:
число частиц должно быть велико, статистически значимо(>1012-1014)
число частиц – конечно
не распространяется на неограниченную(бесконечную) систему [W становится неопределенной(бесконечное число состояний)]

Второе начало термодинамики

В изолированной системе самопроизвольно будут протекать процессы с увеличением термодинамической вероятности, а состояние равновесия соответствует состоянию с

Слайд 23 S [ДжК] стандартная

- S0298 [ДжмольК]
Факторы влияющие на величину энтропии

S [ДжК] стандартная - S0298 [ДжмольК] Факторы влияющие на величину

Слайд 24 IV. Энергия Гиббса. Направление химического процесса

Слайд 25Энергия Гиббса реакции
Стандартная энергия Гиббса (образования) вещества ΔG0298
rG0298 = (

ifG0i)продукты – ( ifG0i)исходные вещества

Слайд 26Температурная зависимость rG
Направление протекания химической реакции

Слайд 27Энергия Гиббса реакции в нестандартных условиях
С С0 rGi =rG0i

+ RTlnCi
rG = (cfG0C+ dfG0D ) – (afG0A+bfG0B) + RT(clnСC+dlnCD–alnCA–blnCB)

Энергия Гиббса реакции в нестандартных условияхС С0 rGi =rG0i + RTlnCirG = (cfG0C+ dfG0D ) –

Слайд 284.7 Равновесие

Слайд 29Сдвиг равновесия
Изобара реакции Р-const
rН00 (экзотермич.реакция) – lnK0 - убывающая функция
rН00

(эндотермич.реакция) – lnK0 - возрастающая функция
Изотерма реакции T-const

Сдвиг равновесияИзобара реакции Р-constrН00 (экзотермич.реакция) – lnK0 - убывающая функцияrН00 (эндотермич.реакция) – lnK0 - возрастающая функцияИзотерма реакции

Скачать презентацию

Разделы презентаций

4. Термодинамика наука, изучающая превращения (переходы) энергии из одной формы

Содержание

Слайды и текст этой презентации

Слайд 14. Термодинамиканаука, изучающая превращения (переходы) энергии из одной формы в

другую, от одной части системы к другойХимическая термодинамика - термодинамика

Слайд 2Передачатеплоты - Q Совершениеработы - Wизолированные m=0; E=0закрытые m=0;

E0открытые m 0; E04.1 Термодинамическая системаОсновные понятия

Слайд 3Фаза:совокупность частей системы с одинаковыми физико- химическими свойствами. Отделена от

другой фазы поверхностью раздела(граница раздела фаз) Термодинамическая система. От свойств и

Слайд 4Т/д функции состояния системы(определяют через т/д параметры)Внутренняя энергия 

U Энтальпия  H Энтропия

Слайд 54.2 Термодинамический процесс (изменяется хотя бы один из параметров равновесной системы)

Слайд 6Термодинамический процесс (при постоянстве одного из т/д параметров – «изо»…)

Слайд 7T-constПроцесс изотермического расширения идеального газа (t-время воздействия на систему, τ-время перехода

системы в новое сост.равновесия)Равновесие(1-2-1) P∙V =·R·T

Слайд 8Химический процесс – совокупность химических реакций

Слайд 9 Теплота ( Q), сообщенная термодинамической системе, идет на увеличение

внутренней энергии (U) системы и на совершение системой работы(W).4.3 Первое

Слайд 10Величину U характеризует Т. Если Т2 > Т1, то UТ2

>UТ1Термодинамическая шкала температур Т, К > 0Т/Д функции состоянияI. Внутренняя

Слайд 11II. Энтальпия (теплосодержание системы)

Слайд 12Тепловой эффект химической реакции

Слайд 13Закон Гесса«тепловой эффект реакции зависит только от вида и состояния

исходных веществ и конечных продуктов и не зависит от пути

Слайд 14Термохимические уравнения (включают тепловой эффект реакции)

Слайд 15Стандартные условия: Р0 = 1,013105 Па Т0 = 298,15

К С0 = 1моль/л

Слайд 16Следствие из закона Гесса:rН0298 = ( ifН0i)продукты – ( ifН0i)исходные

веществаПример.реакция : CH4 (газ) + CO2 (газ) = 2 CO (газ) +

Слайд 17Зависимость теплового эффекта реакции от температуры

Слайд 18пример - Н2ОT2T1

Слайд 19 Второе начало термодинамикиdU + pdV -TdS  0 -

1-ое начало, dU=dV=0 → TdS≥0 → dS≥0 в изолированной системесамопроизвольно

Слайд 20III. Энтропия и т/д вероятность W1= 1W2= 4W3= 6W4= 4W5=

1I – V варианты распределения по двум по-

Слайд 21S = klnW k = 1,3810-23ДжК – константа Больцмана (k

= R/NА)W – термодинамическая вероятность состояния системы Энтропия. Уравнение БольцманаВторое