ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергия, работа и теплота из "Химическая термодинамика органических соединений" Обычно говорят, что система обладает энергией, если она способна совершить некоторую работу. Эйнштейн показал, что полная энергия системы связана с ее массой. Однако в системах, рассматриваемых в настоящей книге, изменения энергии эквивалентны фактически ненаблюдаемым изменениям массы. Величина полной энергии системы неизвестна экспериментально можно определить только ее изменение, связанное с переходом системы из некоторого начального в некоторое конечное состояние. Энергия, которой обладает система в зависимости от ее положения в пространстве, состава пли других параметров (например, энергия поднятого груза, энергия эндотермического соединения или сжатого газа), называется потенциальной энергией. Потепциальня энергия является произведением силы на расстояние. Энергия, связанная с движением системы, называется кинетической энергией. Кинетическая энергия равна произведению половины массы на квадрат скорости системы. Сила, сообщающая 1 г вещества скорость 1 с.м сек, называется диной. Работа, совершаемая силой в 1 дину на пути 1 гл, называется эргом. 1 дж равен 10 эрг или 1 ет-сек. [c.25] Этот закон, обоснованный человеческим опытом, является основой первого закона термодинамики. [c.25] Обычно работе, совершаемой системой против внешних сил, приписывают положительный знак. [c.26] В 1789 г. Б. Томпсон (граф Румфорд), наблюдая процесс сверления пушек в мюнхенском арсенале, отметил факт превраш ения механической энергии в тепловую. С помош ью экспериментов он установил, что количество выделяюш,ейся теплоты пропорционально количеству затраченной энергии. На основании своих экспериментов Томпсон пришел к выводу, что теплота является видом движения при исчезновении движения вместо него появляется эквивалентное количество теплоты. Томпсон попытался взвесить теплоту, но все попытки обнаружить какое-либо влияние теплоты на вес тел были безрезультатными. В 1840г. Дж. П. Джоуль, исследуя превращение механической энергии в теплоту, определил эквивалентное отношение между этими двумя величинами при их взаимных переходах. [c.26] Если система изолирована, то ее температура может отличаться от температуры окружающей среды. При нарушении изоляции системы тепло переходит от более нагретой окружающей среды к системе или наоборот, до выравнивания температур. Энергия, передаваемая системе благодаря разнице температур, называется теплотой, а изменение температуры системы в таком случае является мерой количества перешедшей теплоты. Однако система может обмениваться теплом с окружающей средой и без изменения температуры системы, например при химическом или физическом превращении. Так, бензол будет плавиться и поглощать тепло при постоянной температуре, равной его точке плавления 278,69° К. Химическая реакция также может протекать при постоянной температуре, причем тепло, выделяющееся или пог.лощающееся в процессе этой реакции, передается или заимствуется из окружающей среды. [c.26] Авторы настоящей монографии придерживаются принятого в США правила знаков, согласно которому энергии, передаваемой системой окружающей среде, приписывается отрицательный знак. Несмотря на то что Клаузиус принял такую систему обозначений еще в 1850 г., многие европейские термохимики придерживаются другой системы обозначений и приписывают энергии, выделяющейся из системы, положительный знак. Этот факт необходимо учитывать при анализе опубликованных термохимических данных. [c.26] Вернуться к основной статье