ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Предварительные сведения об основных понятиях химической термодинамики из "Введение в химическую термодинамику" Как всякая теоретическая наука, химическая термодинамика оперирует понятиями, в которые вложен строго определенный смысл. Поэтому ее изложение возможно только после введения некоторых основных понятий. [c.13] Термодинамической системой (или, для краткости, просто системой) принято называть тело или группу взаимодействующих тел, мысленно выделяемых в пространстве. Остальная часть пространства со всем,, что в ней находится, называется окружающей средой (или просто средой). Система должна содержать достаточно большое число частиц (атомов, молекул, электронов), чтобы к ней были применимы такие понятия термодинамики, как теплота, температура, давление и т. п. [c.13] Система называется гомогенной, если внутри нее нет поверхностей раздела между частями системы, различающимися по свойствам, и гетерогенной, если такие поверхности раздела имеются. [c.13] Система считается изолированной, если оиа имеет постоянный объем и лишена возможности обмениваться с окружающей средой веществом и энергией. [c.14] Система всегда н 1ходится в том или ином состоянии, которое характеризуется всей совокупностью ее физических и химических свойств. Любое свойство системы может быть названо термодинамическим пара- метром состояния, если оно рассматривается как одна из независимых переменных, определяющих состояние системы, или функцией состояния, если оно не включено в число таких независимых переменных. Совокупность параметров состояния позволяет количественно описывать состояние системы. [c.14] Среди свойств системы и ее частей следует различать такие, которые не зависят от количества вещества (т. е. от числа молей) давление, температура, удельный объем, химический состав и т. п., их называьэт интенсивными, и такие, которые от количества вещества зависят, — экстенсивные масса, объем и т. п. Очевидно, что экстенсивные свойства не могут быть одинаковыми для системы в целом и каких-либо ее отдельных частей. [c.14] Состоянием равновесия системы называется такое состояние, которое остается неизменным во времени при отсутствии каких-либо изменений окружающей среды. Для краткости систему, находящуюся в состоянии равновесия, обычно называют просто равновесной системой. Состояние, которое остается неизменным во времени только благодаря некоторьш изменениям в окружающей среде, называют стационарным или установившимся. [c.14] Ответ в общем случае неверный. [c.16] Таким обра.зом, х — параметр состо.яния системы, а x — его изменение. [c.16] Очевидно, что значение этого интеграла будет различным при разных траекториях точки (разных путях процесса), т. е. площадь 5 вполне определенным образом связана с рассмотренным процессом. [c.17] Вернитесь еще раз к фрагменту 0—10 и выберите правильный ответ. [c.17] Поскольку действующая и противодействующая силы в равновесном процессе различаются лишь на бесконечно малую величину, единственным результатом изменения знака этой величины может быть лишь перемена направления нроцесса. Таким образом, равновесные процессы являются процессами обратимыми. Оии допускают возможность возвращения системы в исходное состояние без каких-либо остаточных изменений в самой системе или в окружающей среде. [c.18] Необходимо подчеркнуть, что термодинамическое понятие обратимости пе совпадает со значением этого термина, в химической кинетике. -Обратимой в кинетике считают такую химическую реакцию, результирующая скорость которой определяется разностью скоростей протекания ее в прямом п обратном направлениях, причем на величину этой разности не накладывается каких-либо ограничений. Для термодинамической обратимости требуется, чтобы реакция проходила в условиях, бесконечно близких к равновесию, когда скорости прямого и обратного процессов различаются лишь на бесконечно малую величину. [c.18] Если сила, вызывающая процесс, в ходе его изменяется, то обязательным условием равновесного протекания процесса является соответствующее изменение противодействующей силы, чтобы в каждый момент времени действующая и противодействующая силы были равны с точностью до бесконечно малой величины. Иначе говоря, протекание такого процесса можно представить как цепь из бес-копечного числа рав1говесных состояний, бесконечно мало отличающихся друг от друга. [c.18] Очевидно, что для описания изменений энергетического состояния веществ в различных процессах целесообразно использовать именно максимальную работу, так как она, в отличие от фактической работы, может быть однозначно определена при рассмотрении только самой системы (без окружающей среды). При онределении реальный процесс необходимо мысленно заменить равновес1Н)Ш, причем начальное и конечное состояния системы должны быть приняты такими же, какие наблюдаются в реальном процессе. [c.19] В настоящем учебном пособии изложены разделы термодинамики, касающиеся только равновесных процессов. Поэтому везде (кроме особо оговоренных мест) будет использоваться максимальная работа. Для сокраш,ения записи она в дальнейшем будет обозначаться через А без индекса макс . [c.19] В рассматриваемом примере рг означает не давление среды, противодействующей расширению, а давлеиие II системе в некоторый произвольно выбранный момент времени. Противодействующее же давление постоянно и равно нулю. Поэтому работа расширения Лр также равна нулю. [c.20] Температура и другие свойства системы (стержня) в любой точке неизменны, по это является результатом процессов, протекающих во внешней среде. Если для определенности принять 7 в Тс, то тело В непрерывно отдает тепло стержню, а тело С с такой же скоростью получает тепло о1 стержня. В результате энергетическое состояние тел В и С, входящих в состав внешней среды, непрерывно изменяется, хотя у рассматриваемой системы о]ю неизменно. Вернитесь еще раз к фрагменту 0—1. [c.20] Вернуться к основной статье