Главная

Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Роль каталізу в життєдіяльності організму.


1. Предмет хімічної термодинаміки, основні поняття

Фізико-хімія дисперсних систем розглядає методи їх одержання та властивості.

Високомолекулярні сполуки та їх розчини, які мають специфічні властивості і відіграють важливу роль у життєдіяльності людини.

Мікрогетерогенні системи та колоїдні поверхнево-активні речовини, які представлені аерозолями та суспензіями і єважливими з точки зору медицини.

Отже, хімічна термодинаміка – це розділ фізичної хімії, у якому вивчаються перетворення енергії в хімічних процесах та енергетичні характеристики речовин. У хімічній термодинаміці використовують наступні поняття.

Термодинамічна система – це тіло або сукупність тіл, які перебувають у взаємодії та відокремленні від навколишнього середовища реальною або уявною поверхнею розділу. Залежно від здатності системи обмінюватися з навколишнім середовищем енергією та речовинами розрізняють:

- ізольована система, яка не обмінюється з навколишнім середовищем ні речовинами, ні енергією (калориметрична бомба).

- закрита система, яка обмінюється з навколишнім середовищем енергією та не обмінюється речовинами (все неживе).

- відкрита система, яка обмінюється з навколишнім середовищем як енергією, так і речовинами (все живе).

Система може бути гомогенною (складається з однієї фази) та гетерогенною (складається з декількох фаз, напр.., лід – вода тощо).

 

Термодинамічна системаза кількістю фаз поділяється на

гомогенна   гетерогенна

Фаза– це частина гетерогенної системи, яка відокремлена поверхнями поділу та має в будь-якому макроскопічному об’ємі однакові фізичні та хімічні властивості.

Екстенсивні властивості – параметри які визначають властивості, що залежать від розмірів системи (об’єм V, маса m, теплоємність С). Інтенсивні властивості не залежать від розмірів системи (температура Т, тиск ρ, концентрація С, потенціал системи μ).

Перехід системи з одного стану в інший називають процесом.

Круговийце процес, внаслідок перебігу якого система повертається до вихідного стану. Після його завершення зміни будь-якої функції стану системи дорівнюють нулю.

Ізотермічнийце процес, який відбувається за сталої температури (Т = const).

Ізобарнийце процес, який відбувається за сталого тиску (ρ= const).

Ізохорнийце процес, під час перебігу якого об’єм системи залишається постійним (V = const).

Адіабатнийце процес, який відбувається без обміну тепла з навколишнім середовищем, тобто система не одержує тепла ззовні і не віддає його навколишньому середовищу (∆ Q= const).

Розрізняють оборотні і необоротні процеси.


 

2. Перший закон термодинаміки. Ентальпія

Основною властивістю матерії є перебування її у постійному русі. Мірою руху та взаємодії матеріальних системє енергія, як невід’ємна властивість системи. Повна енергія системискладається з кінетичної (енергія руху), потенціальної (енергія положення та взаємодії частинок системи) та внутрішньої енергій.

Величина внутрішньої енергії залежить від природи тіла, його маси, хімічного складу та параметрів, які зумовлюють стан системи – тиску, температури, об’єму. Достатньо знати зміну внутрішньої енергії, яка дорівнює різниці величин в кінцевому та початковому станах :

  ∆U = Uк - Uп  

∆U - зміна внутрішньої енергії

Uк - внутрішня енергія в кінцевому стані

Uп- внутрішньої енергії в початковому стані

Процеси, які проходять без обміну енергії із зовнішнім середовищем, супроводжуються зміною внутрішньої енергії.

У термодинаміці поряд з внутрішньою енергією використовують таку термодинамічну функцію, як ентальпія.

Ентальпія – це енергія, якою володіє система за сталого тиску, чисельно дорівнює сумі внутрішньої енергії та добутку об’єму речовини на зовнішній тиск.

H = U +pV

H - ентальпія

U – внутрішня енергія

р – тиск

V – об’єм

Ентальпія, як і внутрішня енергія, є функцією стану. Її зміна не залежить від шляху процесу, а залежить лише від початкового та кінцевого стану:

∆ H = Нк - Нп

∆ H – зміна ентальпії

Нк – ентальпія в кінцевому стані

Нп – ентальпія в початковому стані

Передача енергії від системи до навколишнього середовища і навпаки відбувається у вигляді роботи і теплоти.

Робота (А) – це впорядкована форма передачі енергії, внаслідок чого система розвиває спрямовану силу і виконує роботу над іншою системою, до якої ця сила прикладена.

Реакції, під час яких система набуває енергії, - ендергонічні, під час перебігу яких віддає енергію - екзергонічні.

Теплота і робота пов’язані з процессом, а не зі станом системи, тому вони не є функціями стану і залежать від шляху процесу.

Перший закон термодинаміки (перша основа) термодинаміки за своєю суттю є законом збереження енергії, відкритим М. Ломоносовим у 1760 р. У працях Ю.Майєра, Дж. Джоуля та Л. Гельмгольца, виконаних у ХІХ ст., цей закон одержав експериментальне підтвердження та конкретизацію і був названий Р. Клаузіусом першою основою термодинаміки.

Перше формулювання І закону термодинаміки:

В ізольованій системі сума всіх видів енергії стала (∑Е = const)

Друге формулювання І закону термодинаміки.



Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09

headinsider.info. Все права принадлежат авторам данных материалов.