Работа эффектом и внутренней энергие

При дросселировании же любого реального газа производится внутренняя работа по преодолению сил межмолекулярного взаимодействия, и поэтому внутренняя энергия газа изменяется, вызывая соответствующее изменение температуры. Это изменение температуры реального газа при адиабатическом расширении без совершения внешней работы называется дроссельным эффектом или эффектом Джоуля—Томсона. [c.475]

При 373 К конденсируется 0,430 кг водяного пара. Теплота испарения воды 2253 кДж/кг. Вычислите работу, тепловой эффект и изменение внутренней энергии при конденсации данного количества водяного пара, считая, что пар подчиняется закону идеального газообразного состояния. [c.12]

При растворении кристаллических тел в жидкостях тепловая составляющая внутренней энергии (энтальпии) убывает, расходуясь на работу разрушения кристаллической решетки, и одновременно увеличивается за счет освобождения химической составляющей, происходящего в результате сольватации (см. разд. IV.8). Объясните на основании сказанного а) экзотермическое растворение б) эндотермическое растворение в) отсутствие теплового эффекта при растворении. [c.81]

Несколько слов следует сказать о систем знаков рассматриваемых величин. В настояш ее время общепринятой является система знаков относительно системы, в которой знак минус присваивается какому-либо свойству (например, внутренней энергии), если его количество убывает, и наоборот. Аналогично, если теплота или внешняя работа увеличивают внутреннюю энергию системы (например, в эндотермических процессах или при совершении внешней работы над системой от наружного источника), их считают положительными, а если уменьшают (в экзотермических процессах или при совершении системой работы против внешних сил), то отрицательными. К сожалению, в отечественной литературе пока нет единообразия в решении этого вопроса. В химической литературе можно увидеть запись тепловых эффектов в так называемой химической системе знаков, обратной термодинамической, о которой идет речь. Знак работы, совершаемой системой, принимается положительным в большинстве отечественных учебников и отрицательным — в зарубежных. Первое начало в учебниках обычно представляют в виде [ср. с уравнением (103)] [c.325]

Оценка кривых показывает, что в первом деформационном цикле внутренняя энергия повышается на 49%. Это означает, что половина механической энергии переходит в тепло. Возрастание внутренней энергии вызвано понижением степени кристалличности полиизобутилена. В последуюш,их циклах большая часть затраченной работы идет на понижение энтропии, что проявляется в виде обратимых тепловых эффектов. Внутренняя энергия аморфного полиизобутилена остается постоянной, вследствие чего последний приближается к идеальному каучуку. Максимальное удлинение в трех циклах не превышало 150%, так как при больших удлинениях можно ожидать возникновения вынужденной кристаллизации. [c.350]

Т. е. изменение энтальпии равно сумме изменения внутренней энергии (А.и) и совершенной системой работы расширения (РДК). Если при этом никакие другие виды работы не совершаются, то АН — Ор, где Qp — тепловой эффект реакции, протекаюш,ей при постоянном давлении. Для экзотермической реакции Ор < О, для эндотермической Ор > 0. [c.74]

На основе исследований Р. Майера (1842), Д. Джоуля (1843) и Г. Гельмгольца (1847 г.) была установлена эквивалентность теплоты и различных видов работ, что позволило сформулировать 1-й закон термодинамики. Этому же способствовал закон Г. И. Гесса о тепловых эффектах химических процессов (1738 г.). В 1850 г. Р. Клаузиус обосновал существование внутренней энергии и независимо от В. Томсона (1848 г.) сформулировал 2-ой закон термодинамики. В. Томсон (лорд Кельвин) вводит понятие абсолютной температуры, а Клаузиус на основе [c.14]

Так как теплота выделяется за счет убыли внутренней энергии (или энтальпии) и поглощается с увеличением внутренней энергии, to в экзотермических реакциях АС/ < О или АН <С О, а в эндотермических AU > О или АН > 0. В дальнейшем величины AU и АН называются тепловыми эффектами. Тепловой эффект —это теплота процесса, совершенного либо при постоянном давлении (АН), при. условии, что единственной возможной работой является работа против внешнего давления, либо при постоянном объеме (AU). В большинстве случаев химические процессы совершаются при постоянном давлении, поэтому в дальнейшем мы рассматриваем только изобарные тепловые эффекты АН. [c.25]

Химическая реакция сопровождается выделением или поглощением тепла. В соответствии с первым законом термодинамики тепловой эффект химической реакции О при постоянном давлении равен изменению внутренней энергии системы ДС/ и работы А, совершаемой системой при изменении ее объема (расширение или сжатие) в результате химической реакции [c.622]

Тепловой эффект реакции (см. главу третью) при постоянном давлении (Qp) равен сумме изменения внутренней энергии системы Аи и работы расширения I [c.522]

Напомним, что изменение энтальпии ДЯ для реакций, протекающих при постоянном давлении, представляет собой тепловой эффект реакции, взятый с обратным знаком, а член ГД5 отображает ту часть внутренней энергии системы, которая может быть превращена в работу. [c.168]

Уравнения (11.18) — (И-21) являются одними из наиболее важных в термодинамике, так как они связывают изменение изобарного потенциала или свободной энергии с изменением энтальпии или внутренней энергии и энтропии. В этих уравнениях величины 1/ и Qp, очевидно, относятся к разным процессам (обратимому и необратимому). По определению (с. 28) величина (Эр характеризует необратимый изотермический процесс, в котором не совершается никакой другой работы, кроме работы против сил внешнего давления. В то же время отличающееся от нуля значение указывает на величину возможной полезной работы, которую можно получить при обратимом проведении процесса. Естественно, в обратимом процессе величина теплового эффекта уже не будет равна А//, а будет характеризовать так называемую обратимую теплоту реакции. [c.37]

Таким образом, изменение энтальпии в химической реакции равно изменению внутренней энергии плюс работа расширения или же изменение энтальпии в реакции равно изобарному тепловому эффекту, взятому с противоположным знаком [c.123]

В соответствии с первым условием в термохимии различают тепловые эффекты химических реакций при постоянном объеме Qv и при постоянном давлении Qp. Рассмотрим сначала реакцию при постоянном объеме. Представим себе два состояния системы. Состояние / — это смесь одного моля азота и трех молей водорода, занимающих объем V, при температуре Т, давлении р и обладающих внутренней энергией И . Состояние // — это два моля аммиака при тех же объемах и температуре, но при другом давлении и с другой внутренней энергией Применив к рассматриваемому процессу первый закон (II. 9), находим, что, поскольку по условию работа Л = О, количество выделяющейся при реакции теплоты равно изменению внутренней энергии системы, т. е. [c.43]

Qpт называют тепловым эффектом реакции при постоянных давлении и температуре. Например, при сжигании какого-либо вещества в стальной бомбе, заполненной кислородом и помещенной в калориметр, уменьшение внутренней энергии А11 полностью проявится в виде выделившейся теплоты при постоянном объеме Qvт) Если реакция протекает при постоянном давлении, например в цилиндре с поднимающимся поршнем, то, кроме теплоты, может производиться и работа расширения (сжатия). Тогда по (1,18) Qp7 = —АНт. Величины <Э г и Qpт связаны уравнением [c.15]

X. т. использует понятия о типах термодинамич. систем (см. Гетерогенная система. Гомогенная система. Закрытая система, Изолированная система, Открытая система), параметрах состояния (см. Давление, Температура, Химический потенциал), термодинамич. ф-циях и термодинамических потенциалах (см., напр., Внутренняя энергия. Энтропия). В основе Х.т. лежат законы (начала) общей термодинамики. Первое начало термодинамики - закон сохранения энергаи дая термодинамич. системы, согласно к-рому работа может совершаться только за счет теплоты или к.-л. др. формы энергии. Оно является основой термохимии, изучения теплоемкостей в-в, тепловых эффектов реакций и физ.-хим процессов. Гесса закон позволяет определять тепловые эффекты расчетным путем, если известны теплоты образования каждого из в-в, участвующих в р-ции, или теплоты сгорания (для орг. соед.). Совр. термодинамич. справочники содержат данные о теплотах образования или теплотах сгорания неск. тысяч в-в, гто позволяет рассчитывать тепловые эффекты десятков тысяч хим. р-ций. Первое начало лежит в основе Кирхгофа уравнения, к-рое выражает зависимость теплового эффекта р-ции или физ.-хим. процесса ст т-ры и дает возможность рассчитать тепловой эффект процесса при любой т-ре, если известны теплоемкости в-в, участвующих в р-ции, и тепловой эффект при к.-л. одной т-ре. [c.236]

Термодинамические характеристики — определенные функции переменных, в качестве которых выбраны температура, давление, объем, число молей, тепловой эффект и работа. Функциональная зависимость термодинамических характеристик определяется на основе законов термодинамики. К числу основных термодинамических характеристик относят внутреннюю энергию и, энтальпию Н, энергию Гельмгольца Е, энергию Гиббса 6, энтропию 3, теплоемкость Ср, а также их изменения в процессах. [c.292]

Для термодинамического анализа явлений природы или технических процессов нет необходимости знать абсолютную величину запаса внутренней энергии тел, так как при процессах имеет значение лишь изменение этой функции, которое может определяться по величинам работы и теплового эффекта, поддающимся непосредственному измерению. [c.15]

Разница в тепловой энергии входящих и выходящих из элемента потоков обусловлена воздействием на них ряда факторов, к которым относятся тепловой эффект реакции, фазовые превращения и др. Из закона сохранения энергии известно, что подводимая к системе теплота Q расходуется на изменение внутренней энергии Д 7 и работу против внешних сил А [c.260]

Если Вы не нагревали пробирку горячей водой, на ощупь определите, нагревается ли она при прохождении реакции. В случае нагревания пробирки запишите уравнение реакции термохимическим и термодинамическим способами, указав знаки теплового эффекта Qp (р — пост.) и изменения энтальпии Д Я. Так как выделяется водород, то реакция совершает работу. Какова связь между изменениями внутренней энергии и энтальпии [c.112]

Внешняя работа, производимая расширяющимся газом, определяется не только уменьшением внутренней энергии, но также и энергией, расходуемой на преодоление сил притяжения между молекулами, в результате чего температура газа снижается на величину АТ, пропорциональную (в первом приближении) перепаду давления Ар. Дифференциальный дроссельный эффект у называют дроссельным эффектом Джоуля — Томсона [c.189]

Положение, что изменение внутренней энергии не зависит от пути процесса, нельзя применять для теплоты Q и работы А. Если, с одной стороны, в цепи протекает большой ток, то из-за наличия сопротивления в ячейке будет выделяться значительное количество теплоты. С другой стороны, если ток в цепи становится исчезающе малым, то тепловым эффектом можно пренебречь. Большое преимущество таких ячеек состоит в том, что они могут работать в условиях, очень близких к обратимым. Этого можно достичь введением во внешнюю цепь источника электрического [c.302]

Если же электроды этого элемента замкнуть не через нагревательную спираль, а через электромотор, то будет получено некоторое количество полезной работы, равное в соответствии с (IX.1) и (IX.3) Г=—AG = nf =96 487-2-0,76=I46,7 кДж/моль. Количество теплоты, выделенное работающим элементом, равно величине ДЯ за вычетом AG. равной совершенной работе ДЯ—AG = = —152.3—(—146,7) =—5,6 кДж/моль. Это так называемая обратимая теплота, т. е. та часть внутренней энергии (или энтальпии), которая не может быть превращена в работу и составляет связанную энергию. Ее нельзя отождествлять с тепловым эффектом реакции, так как система совершает некоторую полезную работу. [c.174]

Таким образом, не тепловой эффект, а величины АР и АО системы могут характеризовать химическое сродство веществ. В гл. II, 31 уже сообщалось о том, что химические процессы протекают в направлении, при котором система совершает ( отдает ) работу одновременно с этим происходит уменьшение свободной энергии, т. е. той части внутренней энергии, которая способна совершать работу. [c.159]

Из уравнения (1) видно, что подведенное к открытой фазе внешнее тепло, при бесконечно малом изменении состояния фазы, расходуется на изменение внутренней энергии dU, производство механической работы PdV, возникновение диссипативных эффектов молекулярного трения а 1 д сс, химических реакций и тепло за счет массообмена [c.149]

Адиабатическое расширение газа с отдачей внешней работы всегда сопровождается уменьшением внутренней энергии и, следовательно, его охлаждением. Для определения дифференциального эффекта охлаждения в данном случае воспользуемся [c.743]

Таким образом, при постоянном давлении (и только при этих условиях) тепловой эффект любого процесса равен изменению энтальпии в нем. Аналогично физический смысл внутренней энергии заключается в том, что ее изменение в изохорном процессе, протекающем при постоянном объеме, равно тепловому эффекту, так как в этом случае работа расширения отсутствует [c.326]

Образование, изменение, перераспределение химических связей, переход в возбужденное состояние, переход из одного агрегатного состояния в другое - все эти и многие другие процессы сопровождаются изменением внутренней энергии как результат того, что система обменивается энергией со средой. При химических реакциях такой обмен может осуществляться разными формами энергии тепловой, световой, электрической, механической. В подавляющем большинстве случаев химические реакции сопровождаются изменением теплоты. Поскольку все виды энергии и работы эквивалентны, принято выражать полное изменение энергии при химической реакции в форме теплоты. Смежные разделы химии и химической термодинамики, занимающиеся изучением тепловых эффектов химических реакций, называются термохимией. [c.131]

Использование результатов калориметрических исследований теплот адсорбции и теплоемкостей адсорбционных систем. Результаты калориметрических измерений тепловых эффектов адсорбции могут зависеть от условий протекания процесса адсорбции в экспериментальной установке, а не только от выбранных начальных и конечных состояний системы адсорбат — адсорбент. Поэтому из результатов таких калориметрических измерений надо найти термодинамические характеристики адсорбционной системы, не зависящие от условий проведения калориметрического опыта. Прежде всего, сюда относится получение из результатов калориметрического измерения теплоты адсорбции величины соответствующего изменения внутренней энергии адсорбционной системы и получение из калориметрических измерений при нагревании адсорбционной системы собственно ее теплоемкости и ее изменения, происходящего при адсорбции. Такая термодинамическая интерпретация результатов калориметрических измерений часто встречает затруднения и требует рационального выбора условий проведения этих измерений и учета их конкретных особенностей. При такой интерпретации калориметрических измерений теплот адсорбции, соответствующих переходу адсорбционной системы из некоторого начального состояния в конечное состояние равновесия или близкое к нему, надо, в частности, исключить или учесть возможности совершения над системой внешней работы или теплообмена вне калориметра. [c.104]

Теплоты адсорбции газов и паров. Рассмотренные в разд. 6 этой главы схемы I, Пб и I, Пв процесса адсорбции (см. рис. П1,13) предполагают постоянство объема системы. При этом условии тепловой эффект процесса равен изменению внутренне энергии этой системы АС/. Интегральное изменение внутренней энергии системы при адсорбции пара по схеме I, Пв выражается уравнением (П1,96) или приближенно уравнениями (П1,96а). При их выводе мы предполагали, что пар поступает в подсистему I с адсорбентом из подсистемы Пв без изменения давления пара над мениском жидкости в микробюретке. На испарение перешедшего в подсистему I количества га = га -f я га молей адсорбата была затрачена скрытая теплота испарения L [или VL в расчете на единицу площади поверхности адсорбента в подсистеме I, см. выражения (П1,96а) и (111,97)]. Однако в рассматриваемом случае, т. е. при переходе этих га молей адсорбата в подсистему I, не производится какой-либо работы внешними силами, так как при соединении подсистем I и Пе нар расширяется в подсистему I самопроизвольно. В одном из опытов, описанных Кальве [29], сосуд с адсорбентом, соответствующий нашей подсистеме /, и сосуд с жидким адсорбатом, соответствующий нашей подсистеме Пв, помещались в один и тот же калориметр, в котором измерялась так называемая чистая теплота адсорбции, т. е. разность между теплотой адсорбции пара и теплотой испарения жидкости в соответствующих условиях. Если положительной счи- [c.141]

В соответствии с первым законом термодинамики тепловой эффект химической реакции при постоянном давлении Qp равен изменению внутренней энергии системы AU плюс работа Л, соверщае-мая системой нри изменении ее объема (расширение пли сжатие) в результате химической реакцип [c.586]

Магнитно-калорический эффект. Очень низкие температуры могут быть получены методом адиабатического размагничивания парамагнитных веществ, при котором, так же как при адиабатическом расширении газа, работа протин внешних сил совершается за счет затраты внутренней энергии системы и поэтому приводит к резко.му снижению температуры. [c.654]

Первый закон термодинамики. Раздел химической термодинамики, посвященный изучению тепловых эффектов химических реакций, теплоемкостей веществ и других связанных, с ними величин, называется термохимией. В основе изучения термохпмических процессов лежит первый закон термодинамики, закон сохранения и превращения энергии. Согласно первому закону теплота Q, поглощенная системой при переходе из начального состояния в конечное, идет на увеличение ее внутренней энергии U и на соверщение работы против внещних сил, в частности против внешнего давления =p(v2 Vi) =pAv [c.33]

Чтобы 6Q было полным дифференциалом, т. е. тепловой эффект не зависел бы от пути реакции, кроме у = onst, необходимо постоянство всех Xi (dXi = Q). В сумму входят все виды работ, исключая работу химической реакции, которую необходимо проводить полностью необратимо, так, чтобы работа равнялась нулю. При этих условиях выделяемая из системы внутренняя энергия полностью переходит в тепло. [c.26]

Следовательно, изобарный тепловой эффект реакции зависит не только от убыли внутренней энергии, но и от изменения объема системы и связанной с этим работы растирения. [c.89]

Так как все вещества отличаются между собой запасом внутренней энергии, то при любом химическом превращении происходит изменение этой величины. Если реакция совершается при постоянном объеме, то все изменение внутренней энергии, как это видно из уравнения (1.10), проявляется только в виде тепла (работа расширения отсутствует). Так, прн горении водорода в стальной бомбе с образованием моля жидкой воды при 25° С выделяется 68317 кал. Эта величина называется тепловым эффектом реакции при постоянном объеме. Она показывает, что внутренняя энергия моля воды на68317кал меньше суммы внутренних энергий моля водорода и половины моля кислорода. Это записывается в виде термохимического уравнения [c.13]

Для реального газа p v фp, v, , откуда вытекает, что и т. е. при дросселировании реального газа происходит как изменение значения pv, так и изменение внутренней энергии газа. Проявлением этого является дроссельный эффект, заключающийся в изменении температуры газа при его дросселировании, т. е. при расширении газа без производства внетпией работы и без теплообмена с окружаюгцей средой. [c.739]

Если в этих уравнениях поменять все знаки на противополож ные и учесть, что убыли внутренней энергии и энтальпии равны тепловым эффектам Qv = — ки к Рр = — ДЯ при использова НИИ термохимической системы знаков, а убыль энергии Гельм гольца и энергии Гиббса дают соответственно максимальную и максимальную полезную работу, то уравнения Гиббса— Гельмгольца можно записать иначе [c.98]

Эффективны предварительная ранжировка параметров в рамках принятой модели вихревого эффекта и выбор переменных, наиболее существенных для процесса. В работе Б. Н. Калашникова такими переменными приняты расход сжатого газа Ос, момент количества движения потока М, внутренняя, энергия потока Е, расход охлажденного газа Сх, плотность газа перед диафрагмой дг, диаметр вихревой трубы в сопловом сечении /)о, удельные теплоемкости при постоянном давлении Ср и при постоянном объеме с . Из этих восьми переменных составлено четыре независимых безразмерных комплекса [и,= Сх/Сс м = д2ЛГ1/)о/С2с т = ЛГ1/ЛоУ 10с) М = Ср1 Си. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология