Ім'я файлу: Реферат на тему термодинаміка (1) (1).docx
Розширення: docx
Розмір: 46кб.
Дата: 13.05.2023
скачати


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГІЙ ТА

ДИЗАЙНУ

Кафедра біотехнології, шкіри та хутра


Реферат


з фізичної та колоїдної хімії

на тему: Хімічна термодинаміка

Студентки: 2-го курсу

Група: ББТ1-21

Черниш Анастасії

Київ 2023

Зміст Вступ



  • Основні поняття та означення термодинаміки



  • Виникнення і розвиток



  • Перший закон термодинаміки

  • Другий закон термодинаміки



  • Термодинаміка розчинів


Вступ


Хімічна термодинаміка одна із найважливіших розділів фізичної хімії. Виникнення самої фізичної хімії в сучасному її вигляді як науки про найбільше загальних кількісних закономірностей хімічних процесів стало можливим тільки завдяки застосуванню положень загальної та хімічної термодинаміки.

Хімічна термодинаміка розглядає перетворення енергії в хімічних процесах та енергетичні характеристики речовин. Вона дає змогу передбачити ймовірність, напрямок та межі перебігу хімічних реакцій, умови хімічної рівноваги, визначати тепловий ефект хімічної реакції, енергію утворення зв’язків, енергетичну цінність речовин тощо.

Термодинаміка вивчає такі питання:

  • перехід енергії з одного виду в інший;

  • енергетичні ефекти, що супроводжують фізико-хімічні перетворення;

  • можливість та напрям перебігу довільних процесів.


1. Основні поняття та означення термодинаміки


У хімічній термодинаміці використовують такі поняття.

Термодинамічна система - це тіло або сукупність тіл, які перебувають у взаємодії та відокремленні від навколишнього середовища реальною або уявною поверхнею поділу. Залежно від здатності системи обмінюватися з навколишнім середовищем енергією та речовиною розрізняють такі типи систем:

  • ізольована - така система, яка не обмінюється з навколишнім середовищем ні енергією, ні речовино;

  • закрита - система, яка обмінюється з навколишнім середовищем енергією і не обмінюється речовиною;

  • відкрита- система, яка обмінюється з навколишнім середовищем речовиною і енергією.

Система може бути гомогенною та гетерогенною. ГОмогенна

складається з однієї фази, а гетерогенна з кількох фаз (наприклад лідвода, вода-толуен тощо).

Фаза - це частина гетерогенної системи, яка відокремлена поверхнями поділу і має в будь-якому макросокопічному об’ємі однакові фізичні та хімічні властивості. 2. Виникнення і розвиток

Найважливішу роль в створенні уявлень про хімічну спорідненість і хімічному процесі зіграли фізичні дослідження середини XIX в. в області термодинаміки. Ще в 1765 р Дж. Уатт розпочато експериментальні дослідження парової машини, які потім були продовжені широким колом дослідників. Нікола Леонар Саді Карно, досліджуючи практичну задачу перетворення тепла в роботу парових машин, запропонував розглядати цей принцип в найзагальнішому сенсі, сформулювавши тим самим загальний метод рішення задачі - термодинамічний, що заклав основу термодинаміки. Визначаючи коефіцієнт корисної дії (ККД) теплових машин, Карно вивів свій знаменитий цикл, ККД якого не залежить від властивостей робочого тіла (пари, газу і т.д.) і визначається лише температурами теплоотдатчика і теплоприймача. Карно

першим розкрив зв'язок теплоти з роботою, хоча і виходив спочатку з концепції теплорода, що визнала теплоту незмінною по кількості субстанцією. Так чи інакше, Карно заклав основи термодинаміки як поділу фізики, що вивчає найбільш загальні властивості макроскопічних систем, що знаходяться в стані термодинамічної рівноваги, і процеси переходу між цими станами. Термодинаміка стала розвиватися па основі фундаментальних принципів або початків, що є узагальненням результатів численних спостережень і експериментів.

3. Перший закон термодинаміки


Перший закон термодинаміки, як і закон збереження енергії в механіці, часто дає можливість досліджувати теплові процеси в макроскопічних системах навіть у тих випадках, коли нам не відомі деталі мікроскопічної картини явищ, що вивчаються.

Перший закон універсальний, він застосовний до всіх без винятку теплових процесів у будь-яких системах. Як і будь-який закон збереження, він не дає детальної інформації про хід процесу, але дозволяє скласти рівняння балансу, якщо заздалегідь відомо, які енергетичні перетворення відбуваються в системі, що розглядається.

Застосування першого закону термодинаміки до процесів в одноатомних ідеальних газах.



  1. Ізотермічний процес (Т = const):



При ізотермічному процесі обмін енергією між ідеальним газом та оточуючими тілами відбувається і у формі теплопередачі, і у формі роботи. Все підведене до ідеального газу тепло витрачається на виконання роботи. Якщо газ отримує теплоту (Q > 0), він здійснює позитивну роботу (А` > 0), якщо газ віддає теплоту (Q < 0), то А` < 0. Робота зовнішніх сил над газом у разі позитивна (А > 0).

  1. Ізобаричний процес (р = const):



При ізобаричному процесі обмін енергією між ідеальним газом та оточуючими тілами відбувається у формі роботи та теплопередачі.



  1. Ізохоричний процес:



При ізохоричному процесі обмін між ідеальним газом та оточуючими тілами відбувається лише у формі теплопередачі. Вся підведена до ідеального газу теплота витрачається зміну його внутрішньої енергії:



  1. Адіабатичний процес (Q = 0):



Адіабатичний процес - процес, у якому фізична система отримує

теплоти ззовні і віддає її. Цей процес протікає без теплообміну з оточуючими тілами.

При адіабатичному процесі:

При адіабатичному процесі обмін енергією між ідеальним газом та оточуючими тілами відбувається лише у формі роботи. Робота при адіабатичному процесі відбувається за рахунок зміни внутрішньої енергії газу.

4. Другий закон термодинаміки


Напрям процесу у випадку хімічного перетворення визначають, використовуючи ІІ закон термодинаміки, який стверджує, що ентропія обов’язково зростає у випадку перебігу довільних процесів. За ІІ законом термодинаміки ентропія (S) – фізична величина, що має властивості функції стану, зміна запасу якої в системі описується рівнянням:

∆𝑆 = 𝑄 обор. ,   Дж ,  К

𝑇 моль

Додатне значення ∆S (∆S > 0) вказує на довільний процес в системі, а від’ємне ∆S (∆S < 0) – на те, що процес може відбуватися лише при витраті певної кількості енергії. Збільшення температури і об’єму системи веде до збільшення 17 ентропії. До збільшення ентропії приводить також збільшення числа частинок у системі, наприклад, при перетворенні твердих речовин у рідину, рідини у газ, при розчиненні речовин.

Висновок: Закони термодинаміки застосовуються як в наукових фізичних дослідженнях, так і в прикладних цілях при розробці теплових двигунів і установок, тому їх вивчення є актуальним і важливим для підготовки багатьох фахівців.

5. Термодинаміка розчинів


Найпоширеніщими є рідкі розчини. Розчини складаються з розчинених речовин і розчинника. Розчинником називають той компонент, який не зміню під час утворення розчину свого агрегатного стану. Якщо розчин утворюється внаслідок змішування газу з газом, рідини з рідиною, розчинником вважають компонент, кількість якого переважає.

В природі найпоширенішим універсальним розчинником є вода. Вона здатна розчиняти велику кількість речовин з утворенням розчинів. Так воді морів і океанів вміщує тисячі компонентів(йони металів, комплексні неорганічні йони, велику кількість органічних речовин тощо).

Список використаної літератури

  1. Мороз А., Луцевич Д., Яворська Л. Медична хімія. Вінниця : НОВА КН., 2008. 776 с.

  2. Буданов В., Максимов А. Химическая термодинамика. СПб : Лань, 2016. 320 с.

  3. Пригожин И., Дефей Р. Химическая термодинамика.

Новосибирск : Наука, 1966. 502 с.

  1. Яцков М., Буденкова Н., Мисіна О. ФІзична та колоїдна хімія : навч. посіб. Рівне, 2016. 164 с.

  2. Учебник Физика - 10, В.А. Касьянов, М. Дрофа, 2003. - Стр. 248.

  3. Е.И., Кондратьев А.С., Уздин В.М. Физика. Строение и свойства вещества. М. - М. - П. Физматлит. - Стр. 141..



скачати

© Усі права захищені
написати до нас