Термодинамика законы второй первый третий

Теплота 26—28, 720 реакции 221 Термодинамика 17, 172 химическая 17 Термодинамики законы второй 105. первый 25—27 третий 109—110 [c.805]

Физические и химические явления исследуются в термодинамике главным образом с помощью двух основных законов, называемых первым и вторым началами термодинамики. Первое начало следует из закона сохранения энергии и материи. Второе начало характеризует направление процессов. В XX в. был открыт третий закон термодинамики, который не имеет такого широкого применения, как первый и второй, но важен для теоретического анализа химических процессов. Известно еще нулевое начало (закон) термодинамики. Все законы термодинамики являются постулатами и проверены многовековым опытом человечества. [c.12]

Первая группа вопросов потребовала формулировки первого закона, а вторая группа — второго и третьего законов термодинамики. [c.11]

Обычно при изложении третьего закона термодинамики ограничиваются вторым утверждением, известным как формулировка Планка. Однако следует отметить, что первое утверждение не имеет исключения и в равной степени относится к газам, твердым телам, жидкостям и растворам. Второе утверждение, как указывалось, относится к кристаллическим телам и неприменимо к растворам, переохлажденным жидкостям и некоторым веществам в твердом состоянии, например На, СО, N0. [c.70]

Физические и химические явления в термодинамике исследуются главным образом с помощью двух основных законов, называемых первым и вторым началами термодинамики. Первое начало следует из закона сохранения энергии и вещества. Второе начало, характеризующее направление процессов, было сформулировано в XIX в. К нынешнему столетию относится открытие третьего закона термодинамики, который не столь широк и всеобъемлющ, как первый и второй, но имеет важное значение для теоретического анализа химических процессов. [c.11]

Термодинамика имеет дело со свойствами систем, находящихся в равновесии. Она не описывает протекания процессов во времени. Термодинамика дает точные соотношения между измеримыми свойствами системы и отвечает на вопрос, насколько глубоко пройдет данная реакция, прежде чем будет достигнуто равновесие. Она также позволяет уверенно предсказывать влияние температуры, давления и концентрации на химическое равновесие. Термодинамика не зависит от каких-либо допущений относительно структуры молекул или механизма процессов, приводящих к равновесию. Она рассматривает только начальные и конечные состояния. Но и при таком ограничении термодинамический метод является одним из самых мощных методов физической химии, и поэтому, учитывая важную роль термодинамики, первая часть книги посвящена ей. К счастью, термодинамика может быть полностью разработана без сложного математического аппарата, и ее почти целиком можно изложить на том же уровне, на каком написана вся книга. Мы рассмотрим применение термодинамики к химии, начав с нулевого, первого, второго и третьего законов термодинамики, которые в дальнейшем будут применяться к химическим равновесиям, электродвижущим силам, фазовым равновесиям и поверхностным явлениям. [c.11]

Основными задачами вводного курса теории химической термодинамики являются во-первых, дать строгое определение термина свободная энергия , во-вторых, установить связь свободной энергии с величинами, которые можно непосредственно измерять в лаборатории, и, в-третьих, разработать методику определения величины свободной энергии. В настоящей книге большое внимание уделено применению понятия свободная энергия к химическим задачам. Поэтому мы примем сформулированное выше положение и приведем без доказательства некоторые из наиболее важных уравнений, связывающих свободную энергию и некоторые другие ро ц т-венные ей величины с непосредственно измеряемыми свойства.ми, такими, как температура, давление и состав. Таким путем мы сможем более подробно показать, как применяется химическая термодинамика, не затрачивая при этом слишком много времени на формулировки и объяснение основных законов термодинамики. [c.48]

Нулевым этот закон термодинамики назван по той причине, что он был сформулирован последним, когда первым, вторым и третьим уже были названы другие законы. В следующей главе мы увидим, впрочем, что третий закон занимает особое место и принадлежит и термодинамике и статистической механике. Нулевой же закон связан с понятием о температуре. Иногда считают, что этот вопрос не требует специального обсуждения. Логическая потребность строгого определения понятия о температуре стала ощутимой только после установления первого и второго законов термодинамики. [c.205]

Важно помнить, что термодинамика точно описывает только равновесные системы (нулевой закон), а остальные три закона не всегда можно строго применить для описания данной системы. В общем, чаще всего применим нулевой закон, затем первый и второй и реже третий. [c.328]

Область науки, изучающей отношение между теплотой и работой, получила название термодинамики. Более широко термодинамика изучает законы превращения энергии, законы перехода одного вида энергии в другой. Превращения энергии подчиняются первому, второму и третьему началам термодинамики, причем если первое начало формулирует законы взаимного перехода, то второе и третье определяет направленность превращения энергии. [c.16]

Все три закона термодинамики иногда формулируют как постулаты о невозможности создания вечного двигателя первого, второго и третьего рода. Вечный двигатель первого рода — это двигатель, который совершает работу, не потребляя энергии, что противоречит первому закону термодинамики. Вечный двигатель второго рода — двигатель, который превращает всю теплоту в работу, т.е. наруша- [c.41]

В основе всех термодинамических выводов лежат первый, второй и третий законы термодинамики. Эти законы не могут быть выведены и представляют собой умозаключения, обобщающие опыт, накопленный деятельностью человечества. [c.9]

В современной термодинамике правильно оценивается важность закона термического равновесия. Чтобы подчеркнуть значение этого закона, было предложено дать ему номер. Ведь три других основных закона термодинамики имеют номера. Но изменение названий первого, второго и третьего начал термодинамики вряд ли [c.30]

В современной термодинамике правильно оценивается важность закона термического равновесия. Чтобы подчеркнуть значение этого закона, было предложено дать ему номер, подобно тому, как имеют номера три других основных закона термодинамики. Но так как изменение названий первого, второго и третьего начал термодинамики вряд ли можно было осуществить, то для закона термического равновесия предложили нелепо звучащее наименование—нулевой закон термодинамики. [c.31]

Термодинамические исследования в области химической термодинамики основаны на применении первого, второго и третьего законов термодинамики. В химической термодинамике описываются методы определения тепловых эффектов химических реакций (этот раздел химической термодинамики называется термохимией), условия протекания необходимых химических реакций и способы, предотвращающие нежелательный ход химического процесса, а также методы определения условий химического и фазового равновесия системы и влияния на равновесие внешних условий. [c.10]

Следует заметить, что тогда как первые два закона термодинамики приводят к определению новых величин фундаментальной важности,— первый закон —к понятию энергии, а второй закон — к термодинамической температуре и энтропии, — третий закон не вносит никакой новой величины, но лишь устанавливает предел одной из указанных ранее величин. Поэтому некоторые авторы предпочитают не возводить положение о существовании абсолютной энтропии в ранг столь же общего закона, как первый и второй законы термоди- амики. [c.570]

Обычно В курсах термодинамики рассматривают три закона первый, второй и третий — они составляют основу изучаемой дисциплины. Однако сейчас все чаще вводят в изложение термодинамики закон термического равновесия, сформулированный Р. Фаулером в 1931 г., т. е. много позже установления основных законов. Поскольку нарушать установившуюся традиционную нумерацию основных принципов было крайне нецелесообразно, новый закон и получил мало удачное название нулевого. Он сформулировал так две системы, находящиеся в термическом равновесии с третьей системой, состоят в термическом равновесии друг с другом. На первый взгляд зто положение может показаться достаточно очевидным и даже тривиальным. Однако это не так. Этот закон нельзя отнести, например, к химическому равновесию. Так, аммиак (I система) и хлористый водород (II система) могут находиться в равновесии с азотом (III система). Однако между собой они будут, как известно, быстро реагировать. [c.32]

Лежащая в основе книги классическая термодинамика изложена, естественно, на базе первого, второго и третьего законов термодинамики. Однако к ним добавлен еще и четвертый, позже появившийся так называемый нулевой закон. При изложении второго закона автор использовал наряду с классическими также и формулировку Каратеодори, наиболее, по мнению автора, логически строгую. [c.3]

В зависимости от метода вычисления (применяя второй или третий закон термодинамики) теплоты образования имеют несколько различные значения. Для первой реакции АЯ°298=89 9 ккал/моль (второй закон) и Д °298=82 + 7 ккал/моль (третий закон) для второй реакции АЯ°298=182 + 10 (второй закон) и АЯ°298=189 + 8 ккал/моль (третий закон). [c.202]

Одно из них заключалось в том, что вынужденные при изучении реальных систем отступления от условий и модели равновесной термодинамики никогда не вступали в противоречия с тремя ее основными законами и объединившим первые два фундаментальным соотношением Гиббса. Составив основу равновесной термодинамики, первое, второе и третье начала оказались несравненно более общими и более фундаментальными, чем свое собственное произведение. Поэтому нельзя отождествлять и ставить знак равенства между этими всеобщими, универсальными законами природы и широко используемой, но тем не менее частной теорией (равновесной термодинамикой). Второе обстоятельство связано с нашим сегодняшним высоким уровнем знания тонких деталей внутреннего строения молекул и межмолекулярных взаимодействий. Во многих случаях этих знаний оказывается достаточно для интерпретации результатов термодинамического изучения и расширения возможностей последнего за счет привлечения физических и физико-химических теорий и разного рода эвристических соображений. Наконец, расширению спектра рассматриваемых с помощью равновесной термодинамики задач способствовало еще одно немаловажное обстоятельство — отсутствие альтернатив. Вплоть до начала 1980-х годов в естествознании фактически отсутствовал другой [c.441]

Его также называют третьим законом термодинамики в формулировке Планка. Однако целесообразность так называть положение (П1, 29) часто оспаривают, так как оно по своему значению уступает первым двум законам термодинамики. Это положение тесно связано с квантово-статистическим обоснованием второго закона термодинамики и вероятностной трактовкой энтропии (см. стр. 107). [c.96]

Гл. 15-19 образуют третий учебный цикл, в котором рассматриваются вопросы термодинамики и химическое равновесие. Материал, касающийся первого и второго законов термодинамики, не изменился по сравнению с прежними изданиями книги, но теперь он разбит на три главы, что облегчит усвоение материала. Статистическое описание энтропии дано в более простой форме. Добавлена новая, 18-я глава по фазовым равновесиям. Поскольку этот материал излагается с привлечением количественного описания, он часто оказывается трудным для начинающих студентов в связи с этим мы значительно увеличили число примеров в тексте, пересмотрели имевшиеся упражнения и добавили новые. [c.10]

Третий закон термодинамики не имеет такого общего характера, как первый закон термодинамики (на его основе получены две термодинамические функции V и Н) и второй закон термодинамики, который вводит в термодинамику новую функцию-энтропию 5. Третий закон термодинамики определяет только нижнее граничное значение энтропии для начала отсчета температуры. Отклонение энтропии от нулевого значения при температурах, близких к абсолютному нулю, связано с частичной аморфизацией твердого тела (дефекты в решетке) или с тем, что вещество содержит примеси (появление энтропии смешения). Однако эти отклонения не исключают возможности расчета изменения энтропий при химических реакциях, так как ошибка в расчете будет составлять значение Р п 2. [c.216]

Иерархические уровни организации вещества бесконечны. На первом энергетическом уровне находятся элементарные частицы, на втором уровне -атомы, на третьем - молекулы и т.д. Согласно представлениям временных иерархий, развитой в физике Н.И. Боголюбовым и обобщенного Г.П. Гладышевым, для всех без исключения иерархических структур (выделенных по размерам и энергиям образования) [10] с уменьшением масштаба системы в иерархическом ряду, время жизни подсистемы уменьшается, время достижения системой равновесия (релаксации системы) уменьшается. Между близкими иерархическими уровнями, согласно представлениям Гладышева, внутри системы существует равновесие. Это дает возможность при моделировании системы применять законы классической равновесной термодинамики. [c.14]

Можно создать такие условия, при которых вышеописанные реакции будут протекать в обратном направлении. Например, повысить давления ацетилена и водорода в первых двух реакциях, увеличить концентрацию нитрата калия в третьем случае. Следовательно, химические процессы обратимы в зависимости от условий они могут протекать в прямом или обратном направлениях и никогда не идут до конца, а идут лишь до установления химического равновесия в системе. Таким образом, на химические процессы распространяется действие всеобщего закона равновесия в природе, т. е. второго закона термодинамики. [c.131]

Так как энтропия определяется дифференциальным уравнением, то она содержит постоянную интегрирования, которая в отдельных задачах играет важную роль. В пределах первого и второго законов термодинамики она не может быть определена никакими теоретическими рассуждениями. Дальше мы покажем, как она определяется с помощью третьего закона термодинамики. [c.105]

Постулат Планка часто называют третьим законом термодинамики. Не отрицая важности этого постулата и не оспаривая последнего термина, все-таки укажем, что по своему общетеоретическому и практическому значению постулат Планка значительно уступает первому и второму законам термодинамики. [c.84]

Первая часть посвящена термодинамике, вторая—статистической механике, третья — учению о скоростях химических процессов, непосредственно опирающемуся на статистическую механику. В четвертой части освещены основы и физико-химические применения учения о строении атома и молекулы. Однако уже в первой части при изложении физического смысла основных понятий и законов используются молекулярные представления. [c.9]

Эти два утверждения и являются выражением третьего закона термодинамики. Следует отметить, что оба указанных утверждения не являются независимыми друг от друга, так как из второго может быть выведено первое. Энтропия может достигнуть нулевого значения лишь при условии, что теплоемкость обращается в нуль, как это следует из уравнения (11.44), поскольку [c.70]

Третий закон термодинамики. Калориметрическое определение абсолютной энтропии вещества. В 1906 г. В. Нернст пришел к выводу, что изменение энтропии многих химических реакций вблизи температуры О К пренебрежимо мало. Позднее М. Планк (1912), Льюис и Рендалл (1923) высказали не связанное с первым и вторым законами термодинамики и экспериментально не доказуемое утверждение (постулат) о том, что при абсолютном нуле энтропия 5о чистого кристаллического вещества равна нулю. В отличие от первого и второго законов из постулата Планка нельзя вывести новые фундаментальные понятия, подобные по значимости энтальпии и энтропии. Однако предсказание Иш5 = О настолько хорошо согласуется с опытом и г-о [c.97]

Первый закон термодинамики здесь выполняется, так как при равенстве площадей обоих циклов Q/—Qi = Qs —Q2 и избыточная теплота, отданная горячему телу, окажется взятой от более холодного тела. Но все же результат представляется невероятным с точки зрения экспериментальной технической физики. Действительно, подобный результат означал бы, что избыток теплоты Q/—Qi при более высокой температуре можно использовать в третьей машине и в результате работы трех машин получить работу, отбирая теплоту от тела с наиболее низкой температурой. Такую машину называют вечным двигателем второго рода. [c.45]

Основу термодинамики составляют ее начала, или законы. Первый и второй законы термодинамики были сформулированы в середине XIX в., в начале XX в. к ним добавился третий закон и позднее — нулевой закон термодинамики. [c.5]

Возможны и другие способы экстраполяции. Тепловую теорему (тепловой закон) Нернста нередко называют третьим законом термодинамики, имея в виду, что она не вытекает из первого и второго законов термодинамики. Однако это название не является абсолютно общепринятым. [c.26]

Из первого и второго законов термодинамики вытекают соотношения, которые в принципе позволяют вычислять характеристики равновесий при химических реакциях. Однако осуществление таких вычислений требует знания некоторых экспериментальных данных изменения энтальпии реакции при определенной температуре, например 298 К, теплоемкостей участников реакции в зависимости от температуры, константы равновесия (или свободной энергии) также при определенной температуре. Энтальпии и теплоемкости называются термическими величинами. Их измерения относительно просты и осуществляются с помощью калориметров. Значительно более трудным является определение констант равновесия, особенно для высокотемпературных металлургических реакций. Между тем развитие химии и металлургии в начале текущего столетия требовало разработки способов расчета равновесий. Поэтому было важно найти методы расчетов, основывающиеся лишь на экспериментальных данных о термических величинах. Решение задачи стало возможным в результате открытия нового принципа — третьего закона термодинамики. [c.41]

Основными объектами термодинамики являются энергетические балансы и равновесия при химических и фазовых превращениях. Решение первой группы вопросов основано на первом законе, а второй — на втором и третьем законах термодинамики. Введем некоторые необходимые термины. Системой называется совокупность тел, которая фактически или мысленно может быть выделена из окружающей среды. При этом рассматриваются макроскопические системы. Если система не взаимодействует с окру-лсающей средой, т. е. ее энергия и объем постоянны, то она называется изолированной. Если в систему поступает или из нее удаляется вещество, то она называется открытой. Если же такого обмена веществом нет, то система называется закрытой. Состояние любой системы определяется сизокупностью таких параметров, как объем, давление, температура, концентрации входящих в нее веществ. [c.12]

Из уравнений видно, что при конечном, хотя и малом, числе молей третьего компонента (пз) производные от химических потенциалов первого и второго компонентов не будут равны нулю. Однако чем меньше содержится третьего компонента, тем больше значения этих производных приближаются к нулю и, следовательно, скорость диффузии этих компонентов в критической области будет очень малой. Скорость же диффузии третьего компонента будет описываться законом Фика. Тогда в диффундирующем потоке отношение концентраций второго и третьего компонентов должно быть иным, чем в исходном растворе, т. е. ди( ундирующий поток должен был бы обогащаться третьим компонентом. Однако термодинамика необратимых процессов накладывает здесь свои ограничения. Хотя производные от химических потенциалов первого и второго компонента при уменьшении 3 стремятся к нулю, скорость диффузии этих компонентов из-за взаимного наложения потоков может не стать нулевой. Тогда отношение потоков третьего компонента ко второму (или первому) не будет тем большим, чем меньше концентрация третьего компонента, как это можно было бы предположить, исходя только из уравнений (7—9). [c.50]

ТРЕТИЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ — закон, выражающий изменения энтропии в изотермич. процессах при темп-ре, стремящейся к абс. нулю. Т. з. т. иногда наз. также тепловым законом Пориста, или тепловой теоремой. Он независим от первого и второго законов термо-дннампкп, т. е. не может быть получен из них как следствие. [c.125]

Из приведенных выше двух положений третьего закона термодинамики следует, что для химических реакций вблизи абсолютного нуля должны иметь место равенства АСр = О и Д5 = 0. Сопоставляя первое равенство с уравнением Кирхгофа [( АШйТ) = А Ср], а второе — с уравнением (й Ад/кТ)р = = —Д5, находим [c.71]

В основе термодинамики лежат три обобщения, или принципа первый принцип термодинамики является законом сохранения энергии второй ее принцип характеризует направление всех естественных, самопроизвольно протекающих процессов менее общий третий принцип позволяет определить абсолютное значение одного из фундаментальных свойств вещества — его энтропии (см. 11.3). Эти принципы, или законы, являющиеся обобщением огромного опытного материала, могут быть выражены по-разному часто их формулируют в виде утверждения о невозможности осуществления Perpetuum mobile — вечного двигателя первого рода, в котором производимая машиной работа превышала бы количество подведенной теплоты вечного двигателя второго рода, в котором работа производилась бы за счет одного источника теплоты, и вечного двигателя третьего рода, в котором работа производилась бы за счет охлаждения источника энергии до абсолютного нуля температуры. [c.78]

Несмотря на большое значение третьего закона, он по своей общности уступает первому и второму началам термодинамики. В отличие от них, третий закон не приводит к определению каких-либо фундаментальных величин, подобных энергии (первое начало), энтропии и абсолютной температуре (второе начало), а только ограничивает в соответствии с (XIII, 46) значение одной из них. [c.425]

Теоретич. база Т. х. — начала термодинамики (см. Первое начало термодинамики, Второе начало термодинами- ки, Третье начало термодинамики) и их следствия, к-рыц, в Т. X. придается форма, наиб, удобная для решения хим, проблем. Соврем. Т. х. включает в себя также нек-рые частные обобщения опытных данных, молекулярнЬ1е мо- дели и спец. методы (законы предельно разбавленных раст-,] воров, модель идеального газа, метод активности термо-, динамической и др.). [c.567]