Page 6 - 87

5

Тема 1. Основи хімічної термодинаміки

Теоретична частина

Хімічна термодинаміка - розділ фізичної хімії, яка вивчає перетворення
теплової енергії в фізико-хімічних процесах і енергетичні характеристики
речовин.
Особливістю будь-якої хімічної реакції є виділення або поглинання
теплоти, що супроводжує цю реакцію, яка називається тепловим ефектом
реакції.
Перший закон термодинаміки (Клаузіус): В закритій системі сума всіх
видів енергії постійна; при їх взаємоперетвореннях енергія не втрачається і не
створюється знову.
Згідно першого закону термодинаміки кількість енергії, що виділяється чи
поглинається в формі теплоти Q і роботи А, є величина постійна для будь-якого

процесу і дорівнює зміні енергії системи, що називається внутрішньою енергією
U і є термодинамічною функцією стану системи:
U = А + Q ,
де U - зміна внутрішньої енергії системи при переході з одного стану в
інший.
Нескінченно малу зміну стану системи можна записати як:
dU = δA + δQ
Процеси при постійному об'ємі. Якщо об'єм системи залишається
постійним в ході процесу, то робота розширення газу не здійснюється.
dV = 0
δA = -pdV = 0
Отже, dU = δA + δQ = δQ
В інтегральній формі:

2 2
dU =  dU =   = Q Q V

1 1
Тепловий ефект процесу при постійному об'ємі дорівнює зміні
внутрішньої енергії системи.

Процеси при постійному тиску. Ентальпія.
В диференціальній формі: dU = δA + δQ p = -pdV + δQ p

2 2 2
В інтегральній формі: dU =  dU  ( p)dV   Q p  p(V 2  V 1 )  Q

p
1 1 1
Q p - p(V 2 - V 1)' = U 2 - U 1
Q p = U 2 - U 1 + p(V 2 - V 1) = (U 2 + pV 2) - (U 1 + pV 1).
Функція U + pV = H називається ентальпією. Вона є функцією стану і має
розмірність енергії.

Тоді Q p = H 2 - H 1 = H