загрузка...
загрузка...
На головну

Вплив температури на теплові ефекти різних процесів. закон Кірхгофа

  1. I бігання злочин, пов'язаним Із незаконного обігом 1 сторінка
  2. I бігання злочин, пов'язаним Із незаконного обігом 2 сторінка
  3. I бігання злочин, пов'язаним Із незаконного обігом 3 сторінка
  4. I бігання злочин, пов'язаним Із незаконного обігом 4 сторінка
  5. I бігання злочин, пов'язаним Із незаконного обігом 5 сторінка
  6. I бігання злочин, пов'язаним Із незаконного обігом 6 сторінка
  7. I. Процес об'єднання Італії і його вплив на систему міжнародних відносин

Теплові ефекти хімічних реакцій і інших процесів залежать від температури і ця залежність встановлюється законом Кірхгофа. Користуючись ним, можна визначати тепловий ефект процесу при будь-якій температурі розрахунковим шляхом.

Отримаємо рівняння Кірхгофа в диференціальній формі. Для цього візьмемо приватні похідні від теплоти процесу по температурі, відповідно, при постійних P і V. Тоді з урахуванням рівнянь (1.41) отримаємо:

 (1.52)

 (1.53)

Рівняння (1.52) і (1.53) являють собою диференціальну форму закону Кірхгофа. Запишемо рівняння Кірхгофа, перейшовши до повних диференціалом:

 (1.54)

 (1.55)

тут ?Сp і ?Сv - Зміна теплоємності системи в результаті протікання процесу при Р = const і V = const.

Формулювання закону Кірхгофа:

Температурний коефіцієнт теплового ефекту процесу дорівнює зміні теплоємності в результаті протікання цього процесу.

Пояснимо, як же визначити DСр і DСv.

Розглянемо хімічну реакцію:

 АА + ВВ їЇ + dD (1.56)

для неї зміна теплоємності при Р = const:

 (1.57)

тобто  (1.58)

де  - Молярний теплоємності продуктів реакції,

 - Молярний теплоємності вихідних речовин,

a, b, d, e, ? - стехіометричні коефіцієнти в рівнянні реакції.

Аналіз рівнянь (1.54) і (1.55) показує, що

якщо DСр > 0, то ;

якщо DСр <0, то ;

якщо DСр = 0, то .

Це означає, що якщо зміна теплоємності в ході реакції позитивно, то з ростом температури тепловий ефект реакції зростає; якщо зміна теплоємності в ході реакції негативно, то з ростом температури тепловий ефект зменшується; якщо в ході процесу сумарна теплоємність системи постійна, то тепловий ефект реакції не залежить від температури.

Проинтегрируем рівняння Кірхгофа:

 (1.59)

де DН1 і DН2 - Тепловий ефект процесу, відповідно при Т1 і Т2 (При постійному тиску).

Якщо інтервал температур від Т1 до Т2 невеликий (десятки градусів), то часто можна прийняти, що теплоємності речовин не залежать від температури, тоді в рівнянні (1.59) DСр = Const і ця величина виноситься за знак інтеграла:

2 = DН1 + DСр2 - Т1) (1.60)

У загальному випадку для обчислення теплового ефекту за рівнянням (1.59) потрібно знати залежність DСр від Т. Вона знаходиться наступним чином. Для кожного реагенту і продукту реакції за довідковими даними знаходять коефіцієнти рівняння (1.48) або (1.49) (вид функції визначається типом речовини і вказується в довіднику). Записують ці рівняння з чисельними значеннями коефіцієнтів для кожної речовини. Потім, виробляючи алгебраїчне додавання, знаходять рівняння для DСр реакції за формулою (1.58). Отримують залежність DСр від Т у вигляді статечного ряду, який підставляють в рівняння (1.59) під знак інтеграла замість DСр:

 (1.61)

або

 (1.62)

Рішення інтегралів (1.61) і (1.62) приводить до виду рівнянь Кірхгофа в інтегральній формі:

 (1.63)

 (1.64)

Рівняння (1.60), (1.63), і (1.64) використовують для визначення теплових ефектів при температурі Т2, Якщо відомий тепловий ефект при температурі Т1.

Як DН1 найчастіше використовують стандартні теплові ефекти  , Які розраховують, користуючись наслідками закону Гесса, [рівняння (1.28) і (1.29)], а також довідковими даними про теплотах освіти або теплотах згоряння речовин.



Попередня   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   Наступна

ГЛАВА 1. Перший закон термодинаміки. Термохимия | Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. закон Гесса | Термохимия | Другий закон термодинаміки | Ентропія як критерій самопроизвольности процесу і рівноваги в ізольованій системі. Зміна ентропії в різних процесах | Вплив тиску на ентропію. Гіпотеза Капустинського про стан речовини в глибинних зонах Землі | термодинамічні потенціали | Вільна енергія Гіббса і закономірності появи самородних елементів | Характеристичні функції. Рівняння Гіббса-Гельмгольца | Хімічний потенціал. активність |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати