Downloaded 20 times
More Related Content
термодинамика ІІ
- 1. Національний фармацевтичний університет Кафедра фізичної та колоїдної хімії Тема лекції: “Перший закон термодинаміки. Термохімія” Лектор - к. хім. н., доц. Томаровська Тетяна Олександрівна
- 2. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ ПЛАН ЛЕКЦІЇ: 1. Перший закон термодинаміки. 2. Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. 3. Термохімія. 3.1 Закон Гесса. 3.2 Висновки з закону Гесса. 3.3 Залежність теплових ефектів процесів від температури. Рівняння Кірхгофа.
- 3. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ ЛІТЕРАТУРА: 1. Фізична і колоїдна хімія / В. І. Кабачний, Л. К. Осіпенко, Л. Д. Грицан та ін. – Х. : Прапор, Видавництво УкрФА, 1999. – 368 с. 2. Фізична та колоїдна хімія. Збірник задач / В. І. Кабачний, Л. К. Осіпенко, Л. Д. Грицан та ін. – Х. : Вид-во НФАУ; Вид-во ТОВ “Золоті сторінки”, 2001. – 208 с. 3. Фізична та колоїдна хімія: Збірник завдань для самостійної роботи: Навч. посібник для студентів заочної (дистанційної) форми навчання фармацевтичних вузів і факультетів III—IV рівнів акредитації / В. I. Кабачний, Л. К. Осіпенко, Л. Д. Грицан та ін. За ред. В. I. Кабачного. – Х. : Вид-во НФаУ, 2008. – 140 с.
- 4. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ ПЕРШИЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМІКИ
- 5. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Енергія не виникає з нічого і не зникає безслідно , а лише переходить із одного виду в інший в еквівалентній кількості. У будь-якій ізольованій системі загальний 55 запас енергії зберігається незмінним. Вічний двигун першого роду, тобто періодично діюча машина, яка виконує роботу без затрати енергії, неможливий.
- 6. 66 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Диференціальна форма І закону термодинаміки d Q = d U + d W Інтегральна форма Q = DU +W
- 7. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ pdV —— робота проти сили зовнішнього тиску; dW' —— корисна робота. 77 d W = p d V +d W'
- 8. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ У більшості термодинамічних розрахунків враховують лише дію зовнішнього тиску на систему 88 dQ = dU + pdV
- 9. 99 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ ПЕРШИЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМІКИ В РІЗНИХ ПРОЦЕСАХ
- 10. 1100 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Ізотермічний процес: Т == ccoonnsstt DU = nCV DT = 0, ССVV —— ммоолляяррннаа ііззооххооррннаа ттееппллооєєммннііссттьь p 1 2 V ln 2 ln QT =W = n R T = V 1 p n R T ппооввннііссттюю ууссее ппооггллииннууттее ссииссттееммооюю ттееппллоо ввииттррааччааєєттььссяя ннаа ввииккооннаанннняя ррооббооттии..
- 11. Ізохорний процес: V= const W = 0 QV = DU ППооггллииннууттаа ссииссттееммооюю ттееппллооттаа ввииттррааччааєєттььссяя ннаа ззббііллььшшеенннняя їїїї ввннууттрріішшннььооїї ееннееррггііїї,, QV ннааббууввааєє ввллаассттииввооссттеейй ттееррммооддииннааммііччннооїї ффууннккццііїї ссттааннуу.. 1111 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 12. 1122 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Ізобарний процес : рр == ccoonnsstt;; WW == ppDVV;; QQpp == DUU ++ ppDVV ==UU22 –– UU11 ++ ppVV22 –– ppVV11 == == ((UU22 ++ ppVV22))–– ((UU11 ++ ppVV11)) UU ++ ppVV == HH QQpp == HH22 –– HH11 == DHH HH —— ееннттааллььппііяя ((ффууннккццііяя ссттааннуу ссииссттееммии))..
- 13. 1133 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Адіабатичний процес: d Q = 0; W = –DU = –nСV DT = –nCV (T2 – T1) = = nСV (T1– T2) РРооббооттаа ввииккооннууєєттььссяя ззаа ррааххуунноокк ззммеенншшеенннняя ввннууттрріішшннььооїї ееннееррггііїї,, ттееммппееррааттуурраа ссииссттееммии ззнниижжууєєттььссяя..
- 14. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ ТЕРМОХІМІЯ
- 15. 1155 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Термохімія —— розділ хімичної термодинаміки, в якому вивчаються теплові ефекти хімічних реакцій.
- 16. Тепловий ефект реакції —— ккііллььккііссттьь ввииввііллььннееннооїї ааббоо ппооггллииннууттооїї ппіідд ччаасс ппееррееббііггуу ррееааккццііїї ттееппллооттии ззаа ууммоовв ссттааллооггоо ттииссккуу ааббоо ообб´єєммуу,, ооддннааккооввооїї ттееммппееррааттууррии ввииххіідднниихх ррееччооввиинн іі ппррооддууккттіівв ррееааккццііїї,, іі ввііддссууттннооссттіі ббууддьь--яяккиихх ввииддіівв ррооббооттии,, ооккрріімм ррооббооттии ррооззшшиирреенннняя 1166 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 17. 1177 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ У термодинаміці прийнято: ддлляя ееннддооттееррммііччнниихх ррееааккцціійй ттееппллооввиийй ееффеекктт ппооззииттииввнниийй ДДлляя ееккззооттееррммііччнниихх —— ннееггааттииввнниийй
- 18. 1188 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Термохімічне рівняння — ццее ррііввнняянннняя ррееааккццііїї зз ввккааззаанниимм ттееппллооввиимм ееффееккттоомм іі ааггррееггааттнниимм ссттаанноомм ррееааггееннттіівв ННааппррииккллаадд:: CCaaCCOO33((тт)) ® ССааОО((тт)) ++ ССООг) 2(г), , DНН229988 == 117799,,0088 ккДДжж//ммоолльь
- 19. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Тепловий ефект хімічного процесу залежить від умов його перебігу 1199 ІІззооххооррнниийй ттееппллооввиийй ееффеекктт ррееааккццііїї ррііввнниийй ззмміінніі ввннууттрріішшннььооїї ееннееррггііїї:: QV = DU ІІззооббааррнниийй ттееппллооввиийй ееффеекктт ррееааккццііїї ччииссееллььнноо ррііввнниийй ззмміінніі ееннттааллььппііїї:: Qp = DH
- 20. 2200 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Qp = DU + pDV = DH Qp = QV + pDV ддлляя ііддееааллььнниихх ггааззіівв:: pV1 = n1RT і pV2 = n2RT n1 –– ппооччааттккоовваа,, n2 –– ккііннццеевваа ккііллььккііссттьь ггааззооппооддііббнниихх ррееччооввиинн pDV = p (V2 – V1) = (n2 – n1) RT = DnRT. Qp = QV + DnRT
- 21. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ ЗАКОН ГЕССА
- 22. ТТееппллооввиийй ееффеекктт ррееааккццііїїннее ззааллеежжииттьь ввіідд шшлляяххуу ррееааккццііїї,, аа ввииззннааччааєєттььссяя ллиишшее ппооччааттккооввиимм іі ккііннццееввиимм ссттааннааммии ссииссттееммии QV = DU Qp = DH ммааттееммааттииччнниийй ввиирраазз ззааккооннуу ГГеессссаа 2222 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 23. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Схема, яка ілюструє закон 2233 Гесса DН4 DН2 DН1 А В DН6 DН3 DН5 1 2 3 4 5 6 DН = DН + DН + DН = DН + DН
- 24. 2244 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Теплоти утворення та згоряння сполук ССттааннддааррттннаа ттееппллооттаа ((ееннттааллььппііяя)) ууттввоорреенннняя (( )) —— ттееппллооввиийй ееффеекктт ррееааккццііїї ууттввоорреенннняя 11 ммоолльь ррееччооввииннии зз ппррооссттиихх ррееччооввиинн ззаа ссттааннддааррттнниихх ууммоовв ((229988 КК,, 110011332255 ППаа)) ff —— ппеерршшаа ллііттеерраа ааннггллііййссььккооггоо ссллоовваа ffoorrmmaattiioonn ((ууттввоорреенннняя)) ССттааннддааррттнніі ттееппллооттии ууттввоорреенннняя ппррооссттиихх ррееччооввиинн ддооррііввннююююттьь ннууллюю 0fDН
- 25. 2255 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ ССттааннддааррттннаа ттееппллооттаа ззггоорряянннняя (( DНс 0 )) —— ттееппллооввиийй ееффеекктт ррееааккццііїї ооккииссннеенннняя ((ззггоорряянннняя)) 11 ммоолльь ррееччооввииннии ггааззооппооддііббнниимм ккииссннеемм ддоо ввііддппооввіідднниихх ппррооддууккттіівв ззаа ссттааннддааррттнниихх ууммоовв.. ППррииййнняяттіі ппррооддууккттии ззггоорряянннняя ееллееммееннттіівв СС,, НН,, NN,, SS —— ССОО22,, НН22ОО((рр)),, NN22,, SSOO22 ІІннддеекксс сс —— ппеерршшаа ллііттеерраа ссллоовваа ccoommbbuussttiioonn ((ззггоорряянннняя))
- 26. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ ВИСНОВКИ З ЗАКОНУ ГЕССА
- 27. Перший висновок іззакону Гесса ТТееппллооввиийй ееффеекктт ррееааккццііїї —— ццее ррііззннииццяя ммііжж ссууммааммии ттееппллоотт ууттввоорреенннняя ппррооддууккттіівв ррееааккццііїї ттаа ввииххіідднниихх ррееччооввиинн,, ппооммнноожжеенниихх ннаа ввііддппооввіідднніі ссттееххііооммееттррииччнніі ккооееффііцціієєннттии D Нr 0 =å n i D H 0 f (прод) – å n i D H 0 f (вих.р.) 2277 DН0 DH0 f (вих) DH0 f (прод) Прості речовини Вихідні речовини Продукти реакції КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 28. Другий висновок іззакону Гесса ТТееппллооввиийй ееффеекктт ррееааккццііїї ддооррііввннююєє ррііззнниицціі ммііжж ссууммааммии ттееппллоотт ззггоорряянннняя ввииххіідднниихх ррееччооввиинн іі ппррооддууккттіівв ррееааккццііїї,, ппооммнноожжеенниихх ннаа ввііддппооввіідднніі ссттееххііооммееттррииччнніі ккооееффііцціієєннттии 2288 D =å D å D 0 (прод) Hr 0 n i Hс 0 (вих) – n i H с DН0 DH0 с (прод) r DH0 с (вих) Вихідні речовини Продукти реакції Продукти згоряння КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 29. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ ЗАЛЕЖНІСТЬ ТЕПЛОВОГО ЕФЕКТУ РЕАКЦІЇ ВІД ТЕМПЕРАТУРИ
- 30. ЗЗааккоонн ГГеессссаа ттааввииссннооввккии зз ннььооггоо ддооззввоолляяююттьь ррооззррааххооввууввааттии ттееппллооввіі ееффееккттии ррееааккцціійй ллиишшее ззаа ссттааннддааррттнниихх ууммоовв DHH00rr,, ттооббттоо ппррии ТТ==229988 КК. ЩЩообб ррооззррааххууввааттии ттееппллооввиийй ееффеекктт ррееааккццііїї ппррии ббууддьь--яяккіійй іінншшіійй ттееммппееррааттуурріі,, ннееооббххіідднноо ввииккооррииссттооввууввааттии ззааккоонн ККііррххггооффффаа. 3300 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 31. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ ЗАКОН КІРХГОФФА (KIRCHHOFF)
- 32. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ ТТееммппееррааттууррнниийй ккооееффііцціієєннтт ттееппллооввооггоо ееффееккттуу ррееааккццііїї ччииссееллььнноо ррііввнниийй ззмміінніі ттееппллооєєммннооссттеейй ууччаассннииккіівв ррееааккццііїї вв ррееззууллььттааттіі їїїї ппееррееббііггуу 3322 p Н = D ÷ø æ D ¶ r С Т p ¶ ö çè U = D ÷ø ö çè r C T V V æ ¶ D ¶
- 33. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Рівняння Кірхгоффа в диференціальному вигляді дозволяє оцінити залежність 3333 теплового ефекту від температури ЯЯккщщоо DCCpp >> 00,, ттоо ппррии ппііддввиищщеенннніі ттееммппееррааттууррии ттееппллооввиийй ееффеекктт ееннддооттееррммііччннооїї ррееааккццііїї ззррооссттааєє ((ддлляя ееккззооттееррммііччннооїї —— ззммеенншшууєєттььссяя)) ЯЯккщщоо DССрр << 00,, ттоо ппррии ппііддввиищщеенніі ттееммппееррааттууррии ттееппллооввиийй ееффеекктт ееннддооттееррммііччннооїї ррееааккццііїї ззммеенншшууєєттььссяя ((ддлляя ееккззооттееррммііччннооїї —— ззррооссттааєє)) ЯЯккщщоо DССрр == 00,, ттееппллооввиийй ееффеекктт ррееааккццііїї ннее ззааллеежжииттьь ввіідд ттееммппееррааттууррии
- 34. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Для кількісної оцінки інтегруємо рівняння Кірхгоффа в межах від 3344 298 К до T: Т Т Т ¶ = D = D + òD ò D òD Н Сpd T 298 298 0298 НТ Н Сpd T 298 УУ ввууззььккооммуу ііннттееррвваалліі ттееммппееррааттуурр DHT = DH0298 + DCp (T - 298)
- 35. 3355 КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ УУ шшииррооккооммуу ііннттееррвваалліі ттееммппееррааттуурр ннееооббххіідднноо ввррааххооввууввааттии ззааллеежжннііссттьь ттееппллооєєммннооссттіі ввіідд ттееммппееррааттууррии C a bT cT 2 p = + + C = a + bT + c¢T -2 p
- 36. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Дякую за увагу!