Термический в Термодинамики законы

В. Нернстом был предложен метод расчета равновесных химических процессов только по термическим данным, без экспериментального исследования равновесия. Затем этот метод был расширен М.. Планком в форме третьего закона термодинамики. Для составления уравнения зависимости энергии Гиббса от температуры в уравнении Гиббса—Гельмгольца [c.207]

Было установлено, что теплота переходит в механическую работу и наоборот — работа в теплоту в строго эквивалентных соотноще-ниях (механический эквивалент теплоты, термический эквивалент работы). Вообще оказалось, что и различные другие виды энергии переходят друг в друга в эквивалентных соотношениях. Так эмпирическим путем был открыт и сформулирован закон сохранения энергии, являющийся одним из важнейших всеобщих законов природы в замкнутой системе сумма всех видов энергии постоянна при их взаимопревращениях энергия не теряется и не создается вновь. Этот закон был назван Клаузиусом первым началом термодинамики. [c.36]

Такое обоснование 3-го закона термодинамики осуществляется, кроме указанных выше примеров, по зависимости Ср = = Ср(Т), сравнением констант равновесия, рассчитанных по термическим и равновесным данным, либо сравнением стандартных значений энтропии вещества, рассчитанных по термическим и равновесным данным. [c.217]

Таким образом, можно вычислить константу равновесия /С°на основании только термических данных для реагирующих веществ. В настоящее время уравнение (80.11) не используется при расчете константы равновесия, так как известны более простые и точные методы вычисления К° при различных температурах. Большинство современных методов расчета химического равновесия базируется на третьем законе термодинамики, который формулируется следующим образом энтропия любого индивидуального бездефектного кристаллического вещества (идеального кристалла) при абсолютном нуле равна нулю [c.264]

К основным законам относят еще один так называемый нулевой закон термодинамики — закон о термическом равновесии между телами, имеющими одинаковую температуру. [c.4]

Изобретение термометра повлекло за собой открытие одного из четырех основных законов термодинамики — закона термического равновесия. [c.28]

Изложенное в главах УП1 и IX для квазистатических процессов является логическим следствием из принципа Карно (или тождественного ему постулата Карно — Томсона, или эквивалентного ему постулата Клаузиуса) в сочетании с первым началом термодинамики, законом термического равновесия и законом механического равновесия. Таким следствием является и уравнение ( 111,8). [c.197]

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]

Третий закон термодинамики — закон об абсолютном значении энтропии. Он дополняет второй закон в той части, которая относится к расчетам химических равновесий на основе одних только термических свойств веществ. [c.65]

Опыт показывает, что если система I находится в термическом равновесии с системой И, а система II —с системой III, то существует равновесие между системами I и III. Это положение иногда называют нулевым законом термодинамики, так как из него вытекает, что температура — интенсивная функция, определяющая тепловое равновесие. [c.14]

Тепловой эффект реакции часто зависит от температуры, и для расчета интеграла в выражениях (78.1) и (78.2) необходимо знать эту зависимость (см. 64). Постоянные интегрирования / и / не могут быть определены на основании первого и второго законов термодинамики. Задача определения их из термических данных для реагирующих веществ была решена Нернстом (1906). В настоящее время уравнения (78.1) и (78.2) в развернутом виде не используются для расчета А (Т) и 1п/< , так как существуют более простые и точные методы их определения. [c.257]

Эмпирическое обоснование первого закона термодинамики дается опытами Джоуля (1840—1845), который показал, что всегда требуется одна и та же механическая работа, чтобы нагреть определенное количество воды на 1°. Этот результат представляет собой так называемый принцип эквивалентности, который Томсон сформулировал следующим образом если из термических источников получается или в результате термических эффектов уничтожается одно и то же количество механической работы, то исчезает или возникает одно и то же количество теплоты. [c.17]

Выше было указано, что термический к. п. д. двигателя есть отношение тепла, обращенного в работу, к теплу, затраченному на получение этой работы. По второму закону термодинамики [c.21]

Во многих случаях стационарное состояние (скорости ионизации и рекомбинации одинаковые) можно рассматривать как состояние равновесия, подчиняющееся законам термодинамики, и, стало быть, имеется возможность осуществлять соответствующие термодинамические расчеты. Частным случаем энергетического воздействия является соударение частиц при их беспорядочном движении в газообразном состоянии. Соударение, при котором частицы обмениваются кинетической энергией, получили название упругих в отличие от других — неупругих, прн которых происходит возбуждение атомов и /и отрыв электронов. Такая разновидность ионизации называется термической и связана с температурным уровнем среды. [c.227]

Какие известны методы расчета ДО", а следовательно, и константы равновесия, на основании термических и термохимических данных Что называют третьим законом термодинамики [c.266]

В современной термодинамике это закон формулируется следующим образом (Р. Фаулер, 1931) если система 1 находится в состоянии термического равновесия по отдельности с системами 2 и 3, то эти две последние системы находятся в состоянии термического равновесия между собой. [c.30]

Принцип термического равновесия в современной термодинамике имеет такое же значение, как три начала термодинамики, поэтому его стали называть нулевым законом термодинамики. [c.31]

Использование термодинамических уравнений для определения равновесия при заданных условиях осложняется необходимостью найти константы интегрирования этих уравнений, для чего нужны экспериментальные данные по равновесию в других условиях. Применение третьего закона термодинамики позволяет этого избежать и ограничиться для расчета экспериментальными значениями лишь термических величин (тепловые эффекты и теплоемкости при различных температурах). [c.132]

Первый закон термодинамики — частный случай общего закона сохранения энергии в применении к термическим явлениям. При рассмотрении балансов термических процессов необходимо [c.11]

Развитие химической промышленности и металлургии в начале текущего столетия потребовало многочисленных данных для расчета равновесий. В связи с этим возникла задача осуществления таких расчетов только на основании сравнительно простых измерений термических величин, чтобы избежать многочисленных исследований равновесий. Решение этой важной практической задачи стало возможным благодаря открытию нового принципа — третьего закона термодинамики. [c.67]

Существуют два метода расчета равновесий по термическим данным на основе третьего закона термодинамики. [c.72]

Химия изучает вещества и их превращения. Свойства веществ опреде.пя-ются атомным составом и строением молекул или кристаллов. Химические превращения сводятся к изменению атомного состава и строения молекул. Поэтому понимание химических процессов невозможно без знания основ теории строения молекул и химической связи. Число известных химических соединенш имеег порядок миллиона и непрерывно возрастает. Число же возможных реакций между известными веществами настолько велико, что вряд ли можно надеяться на описание их всех в обозримом будущем. Поэтому так важно знание общих закономерностей химических процессов. Термодинамика позволяет предсказать направление процессов, если известны термические характеристик, веществ — теплоты образования и теплоемкости. Для многих веществ этих данных нет, но они могут быть с высокой точностью оценены, если известно строение молекул или кристаллов, если известна связь между термодинамическими и структурными характеристиками веществ. С другой стороны, статистическая термодинамика позволяет рассчитывать химическое равновесие по молекулярным постоянным частотам колебаний, моментам инерции, энергиям диссоциации молекул и др. Все эти постоянные могут быть найдены спектральными и другими физически.ми методами или рассчитаны на основе теоретических представлений, но для этого надо знать основные законы, управляющие движением электронов в атомах и молекулах, и строение молекул. Это одна из важных причин, почему мы должны изучать строение молекул и кристаллов, теорию химической связи. [c.5]

I. в основе расчета энтропии вещества по термическим данным лежит тепловой закон Нернста или постулат Планка, согласно которым энтропия твердых чистых кристаллических веществ при абсолютном нуле равна нулю 5о=0 (см. разд. I. 10). Это положение не следует из первого и второго начал термодинамики, а является самостоятельной закономерностью, базирующейся на экспериментальных данных и представлениях статистической механики. Подробное изучение энтропий при низких температурах показало, что постулат Планка соблюдается далеко не для всех веществ, т. е. энтропия многих из них при абсолютном нуле имеет некоторое небольшое значение (порядка 3—4 Дж/моль-К). Однако, поскольку для расчета равновесий нужны значения энтропии не самих веществ, участвующих в реакции, а их алгебраическая сумма, то значение Д5о оказывается в большинстве случаев очень малым, что и позволяет произвести вычисления с достаточной точностью, если ею пренебречь. Ввиду того, что вблизи абсолютного нуля все вещества находятся в твердом состоянии, постулат Планка позволяет рассчитать энтропии при любой заданной температуре. [c.378]

Первый закон термодинамики является частным случаем общего закона сохранения энергии в применении к тепловым (термическим) явлениям. При рассмотрении балансов термических процессов необходимо учитывать работу, возникающую вследствие изменения объема системы. [c.14]

В общем виде для термически неизолированных систем сообщаемая теплота идет на увеличение запаса внутренней энергии системы и совершение работы. Это и есть первый закон термодинамики. Математически эту зависимость можно выразить так [c.12]

Первый закон термодинамики является частным случаем закона сохранения энергии в применении к термическим явлениям. Если система участвует в том или ином процессе, то подведенное к ней тепло д может увеличивать внутреннюю энергию системы на Ш и расходоваться на совершение работы А, т. е. [c.14]

Из уравнения (11.33) видно, что для нахождения постоянной 1 необходимо, по крайней мере, одно экспериментальное определение Кр при некоторой температуре. Далее при рассмотрении третьего закона термодинамики будет показано, что постоянная Г может быть найдена без экспериментального определения Кр, а только по величине АЯ и теплоемкостям, т. е. по термическим величинам. [c.37]

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]

П., получаемая в лаб. условиях, является в термодинамич. смысле открытой системой и всегда термодинамически неравновесна. Процессы переноса эиергии и массы приводят к нарушению локального термодинамич. равновесия и стационарности (см. Химическая термодинамика), закон Планка для поля излучения, как правило, не выполняется. П. наз. термической, если ее состояние описывается в рамках модели локального термич. равновесия, а именно все частицы распределены по скоростям в соответствии с законом Максвелла т-ры всех компонент одинаковы состав П. определяется законом действующих масс, в частиости ионный состав обусловлен равновесием между ионизацией и рекомбинацией (ф-ла Эггерта-Саха по сути является выражением для константы равновесия этих процессов) заселенности энергетич. уровней всех частиц подчиняются распределению Больцмана. Термическая П. характеризуется обычно высокой степенью ионизации и м. б. реализована в газах с относительно малой эффективной энергией ионизации при достаточно высокой оптич. плотности (т. е. излучение П. почти целиком поглощается ее собств. частицами). Обычно П. описывается моделью частичного локального термич. равновесия, к-рая включает все вышеперечисл. положения, но требует подчинения закону Больцмана заселенностей лишь возбужденных уровней частиц П., исключая их основные состояния. Такую П. наз. квазиравновесной пример квазиравновесной П.-столб электрич. дуги при атм. давлении. [c.551]

Р1зв( стные законы термодинамики позволяют оценить роль давления ири термическом расщеплении нефтепродуктов. Повышение давления способствует смещению равновесия в сторону полимеризации олефинов и алкилирования парафинов, поскольку данные реакци 1 протекают с уменьшением объема. В связн с этим высокое данление препятствует глубокому расщеплению сырья и снижает сбразование низших углеводородов и особенно олефинов. Очевидно, понижение давления и повышение температуры должны действовать в обратном направлении. [c.37]

Термодинамика накладывает ограничения на термический к. п. д. процессов генерации электроэнергии, базирующихся на процессах сжигания топлива. Согласно второму закону термодинамики, энтальпия топлива в идеальном процессе может быть лишь частично [(Тг—Т )1Т% где T l, — абсолютная температура соответственно стока тепла в процессе преобразования и источника тепла] преобразована в механическую или электрическую энергию и по крайней мере часть ее, определяемая отношением TxlTi, будет безвозвратно потеряна как тепло. На практике тепловые потери при генерации тепла еще выше, а доля преобразуемой энергии еще ниже. Кроме того, к. п. д. различных двигателей зависит от их мощности. [c.336]

Будем считать, что сисаемы находятся в термическом равновесии, если между ними в отсутствие теплоизоляции не происходит теплообмен. Выше мы отмечали, что в системе при соприкосновении тел, нагретых в различной степени, с течением времени устанавливается одинаковая температура. Это один из четырех постулатов термодинамики, усгановленный с появлением термометра в середине XVIII в. шотландским ученым Джозефом Блэком, и получивший название закона термического равновесия. [c.30]

Задачей физической химии, а точнее термохимии и термодинамики, и является определение тепловых эффектов химических реакций, их зависимости от условий и в первую очередь от температуры. Изучение тепловых явлений, сопровождающих химические реакции, а также некоторых термических свойств реагирующих веществ, а именно их энтропий и теплоемкостей, позволяет установить общие критерии самопроизвольного течения реакции, а также критерии равновесия. При этом в результате некоторых приближений можно вывести один из важных законов химии — закон действующих масс, открытый на основании иных предположений норвежскими учеными Гульдбергом и Вааге (1867). Суть дела можно свести к возможности теоретического вычисления константы равновесия (Кр) и определению [c.5]

Введение. Особенностью классической термодинамики является феноменологический метод изучения энергетического состояния тел, опираюш,ийся на небольшое число законов-аксиом, которые обобш,ают многочисленные опытные факты. В классической термодинамике совершенно не используются какие-либо данные о строении вещества для определения его термодинамических свойств. Такой подход облегчает проведение расчетов, но он требует знания из эксперимента термических характеристик вещества и процессов. [c.118]

Таким образом, желательно было бы найти дополнительное условие, не связанное с первым и вторым законами термодинамики, которое дает возможйость вычислить значение константы интегрирования В, а далее константу равновесия, зная лишь коэффициенты а , а,,. .. в уравнениях теплоемкости веществ и тепловой эффект реакции при какой-либо температуре. Критерий для выбора действительной ЛО-кривой на основании использования одних только термических данных найден В. Нернстом (1906). [c.145]

В. 50-е годы XIX в. наметилось более тесное сближение между физикой и химией. Этому способствовали атомистические представления, в частности кинетическая теория газов, оказавшая в дальнейшем огромное влияние на развитие физической химни. В химии же после классических работ А. Сент-Клер Девиля по термической диссоциации соединений изучение процессов и способов их осуществления выдвинулось на первый план. Развитие этого направления исследований привело к созданию химической статики и проникновению в химию первого, а затем второго закона термодинамики. Рассмотрение равновесных состояний как определенного аспекта химического процесса было той основой, на которой началось сближение между физикой и химией, прогрессивно углубляющееся с годами. [c.300]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология