Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Основные термины и положения термодинамики




Система – это совокупность материальных объектов (тел), ограниченных каким-либо образом от окружающей среды.

В зависимости от характера взаимодействия с окружающей средой термодинамические системы делятся на три типа:

1) изолированная – система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией;

2) замкнутая – система, которая может обмениваться с окружающей средой лишь энергией и не может обмениваться веществом;

3) открытая – система, которая обменивается с окружающей средой и энергией, и веществом.

Живые организмы являются открытыми системами: организм человека за 40 лет жизни потребляет в среднем 40 т воды, 6 т пищи и около 12 млн л кислорода.

Состояние любой термодинамической системы характеризуется двумя группами параметров:

Интенсивными термодинамическими параметрами (давление, температура и др.), не зависящими от массы или числа частиц в системе;

Экстенсивными термодинамическими параметрами (общая энергия, энтропия, внутренняя энергия), зависящими от массы или числа частиц в системе.

Изменение параметров термодинамической системы называется термодинамическим процессом.

Различают изотермические, изобарные, изохорные и адиабатические процессы.

Многие химические реакции протекают без каких-либо внешних воздействий, т.е. без поступления энергии извне. Такое течение реакций называют самопроизвольным, но есть реакции, которые без внешнего энергетического воздействия не протекают (обжиг известняка, синтез углеводов в хлоропластах листьев растений, разложение воды), такие реакции называют несамопроизвольными – вынужденными. Для любой системы переход из любого произвольно выбранного состояния в другое в одном направлении будет самопроизвольным, а в противоположном – вынужденным. Вопрос о том, в каком направлении процесс будет протекать самопроизвольно, а в каком нет – один из основных вопросов прикладной химии (например, биологической химии).

Энергию системы (W) можно представить как совокупность двух частей: зависящую от движения и положения системы как целого (W ц) и не зависящую от этих факторов (U).

  W = W ц+ U (1.1)

Вторую составляющую этой совокупности U называют внутренней энергией системы.

Она включает энергию теплового движения частиц, а также химическую и ядерную энергию, определяющую поступательное, колебательное и вращательное движение молекул, внутримолекулярное взаимодействие и колебание атомов, энергию вращения электронов.

Внутренняя энергия в свою очередь разделяется на свободную энергию и связанную энергию.

Свободная энергия (G) – та часть внутренней энергии, которая может быть использована для совершения работы.

Связанная энергия (W св) – та часть энергии, которую нельзя превратить в работу.

  U = G + W св (1.2)

Потоки и Термодинамические силы. В термодинамических системах, в которых имеются градиенты температуры, концентраций компонентов, химических потенциалов, возникают необратимые процессы теплопроводности, диффузии, химических реакций.

Эти процессы характеризуются тепловыми и диффузионными потоками, скоростями химических реакций и т.д.

Они называются общим термином «потоки» и обозначаются Ji, а вызывающие их причины (отклонения термодинамических параметров от равновесных значений) — термодинамическими силами (Хк).

Связь между Ji и Хк, если термодинамические силы малы, записывают в виде линейных уравнений:

    (1.3)

где i = 1, 2, …, m





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-07-29; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 479 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Либо вы управляете вашим днем, либо день управляет вами. © Джим Рон
==> читать все изречения...

2332 - | 2062 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.