ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Направление самопроизвольного химического процесса в изолированной и закрытой системах. Условия равновесия из "Термодинамика для химиков" Рассмотрим вопрос о направлении самопроизвольных процессов в системах, в которых не производится полезная работа. [c.49] Таким образом, возрастание энтропии может служить критерием для определения направления протекания необратимых химических процессов в изолированных системах. [c.49] При решении конкретных задач по расчету равновесного химического состава изолированных систем поступают следующим образом. Сначала делают предположение о направлении протекания возможного химического процесса, потом определяют интервал изменения химической переменной, затем этот интервал разбивают на некоторое число малых частей. Для каждой точки разбиения последовательно проводят расчет энтропии. С этой целью для каждой точки рассчитывают температуру и давление в системе при условии, что процесс происходит при и = onst и V= onst. Далее анализируют зависимость энтропии системы от химической переменной. Если эта зависимость носит возрастающий характер, то процесс может пойти в рассматриваемом направлении. Равновесное состояние системы определяется положением максимума энтропии. [c.49] Таким образом, протекание самопроизвольного процесса в закрытых системах при постоянных значениях стандартных переменных сопровождается уменьшением значений соответствуюших термодинамических потенциалов. Однако уменьщение термодинамического потенциала является не причиной самопроизвольного процесса, а его следствием. [c.50] Наиболее часто, чтобы определить направление процесса в закрытых системах, используют энергию Гиббса, так как этот потенциал зависит от температуры и давления, которые являются интенсивными переменными и наиболее просто контролируются в эксперименте. [c.50] Рассмотрим в качестве примера реакцию Нт + 0,502 Н2О. Будем считать, что реакционная система погружена в термостат больщой емкости, так что его температура практически остается постоянной при всех превращениях в системе. Примем, что реакция протекает при 1000 К при общем постоянном давлении Р, равном 3 бар. В качестве начального состояния возьмем смесь всех трех веществ с очень большим числом молей при парциальном значении давления каждого из компонентов 1 бар. [c.50] Из значения ДС следует, что реакция пойдет в сторону образования воды. [c.51] Сравнивая полученное уравнение со вторым уравнением в системе (3.11), получаем первое соотнощение в (3.12). Аналогичным образом можно получить остальные равенства. [c.51] Вернуться к основной статье