Закон сохранения энергии и вещества

Аналитический метод построения математической модели состоит в аналитическом описании объекта управления системой уравнений, полученных в результате теоретического анализа физико-химических явлений ка основе законов сохранения энергии и вещества, В этом случав математическая модель содержит уравнения материального и энергетического (теплового) балансов, термодинамического равновесия системы и скоростей протекания отдельных процессов, например, химических превращений, массопередачи, теплопередачи и т,д. [c.12]

В основу любого техно-химического расчета положены два основных закона природы 3 а к о и сохранения веса (массы) вещества и закон сохранения энергии. На первом из этих законов базируется всякий материальный, на втором — всякий энергетический, (В том числе и тепловой баланс. [c.3]

Соотношение между количеством поглощенной энергии и количеством прореагировавшего вещества выражается законом фотохимической эквивалентности, который был выведен (1912) термодинамическим путем Эйнштейном и является по существу выражением закона сохранения энергии применительно к рассматриваемым процессам. По этому закону каждая молекула, реагирующая под действием света, поглощает один квант радиации, вызывающий реакцию. Следовательно, количество энергии Е, поглощаемое одним молем, можно выразить уравнением [c.501]

В веществе всегда есть небольшое число возбужденных молекул с энергией При встрече такой молекулы с квантом вероятен процесс обмена энергией, при котором молекула переходит в невозбужденное состояние с энергией Е а энергия кванта возрастает на величину = Еп — Ещ (сверхупругое рассеяние). Согласно закону сохранения энергии [c.146]

Внутренняя энергия системы. Закон сохранения энергии. Любая система состоит из материальных частиц (атомов, молекул, ионов), находящихся в непрерывном движении. Движение и материя взаимосвязаны. Нет материи без движения и движения без материи. Количественной характеристикой движения является их энергия. В соответствии с формой движения частиц в системе различают поступательную и вращательную энергию молекул, колебательную энергию атомов и групп атомов в молекуле, энергию движения электронов (энергия оптических уровней), внутриядерную и другие виды энергии. Совокупность всех видов энергии частиц в системе называется внутренней энергией системы. Внутренняя энергия является частью полной энергии системы. В величину полной энергии входят внутренняя, кинетическая и потенциальная энергии системы в целом. Внутренняя энергия системы зависит от природы вещества, его массы и от параметров состояния системы. С увеличением массы системы пропорционально ей возрастает и внутренняя энергия, так как она является экстенсивным свойством системы. [c.185]

Каждое химическое уравнение символизирует собой закон сохранения массы и, в частности, сохранения массы отдельных элементов при химических реакциях. Таким образом, левая часть уравнения выражает массу (в том числе массу отдельных элементов) системы, состоящей из химических веществ, до начала реакции, а правая — массу системы после реакции, Эти массы, как нам известно, равны. Однако также известно, что при всех процессах, происходящих в замкнутых системах, в том числе и при химических реакциях, сохраняется не только масса системы, но и ее энергия. Таким образом, химическое уравнение должно символизировать собой также и закон сохранения энергии нри химических реакциях. [c.76]

Энергетический баланс. Этот баланс составляют на основе закона сохранения энергии, согласно которому количество энергии, введенной в процесс, равно количеству выделившейся энергии, т. е. приход энергии равен ее расходу. Проведение химико-технологических процессов обычно связано с затратой различных видов энергии — механической, электрической и др. Эти процессы часто сопровождаются изменением энтальпии системы, в частности, вследствие изменения агрегатного состояния веществ (испарения, конденсации, плавления и т. д.). В химических процессах очень большое значение может иметь тепловой эффект протекающих реакций. [c.16]

Практически это означает, что, если в ходе реакции энергия выделяется или поглощается, то запас энергии в продуктах реакции по сравнению с запасом ее в исходных веществах будет меньше или больше, соответственно. Запас энергии вещества в химии принято называть теплосодержанием, а выделяющуюся или поглощающуюся энергию — теплом. Благодаря закону сохранения энергии существует целая наука, изучающая вместе с другими явлениями тепловые эффекты химических реакций, называемая химической термодинамикой. В производстве на основе данного закона ведутся тепловые балансы. [c.19]

Соотношение между количеством поглощенной энергии и количеством прореагировавшего вещества впервые было установлено К. А. Тимирязевым, доказавшим, что эти количества строго подчиняются закону сохранения энергии. Позже А. Эйнштейн вывел формулу, являющуюся математическим выражением закона фотохимической эквивалентности, согласно которому каждая молекула, реагирующая под действием света, поглощает только один квант световой энергии. Следовательно, в любой элементарной реакции может принимать участие только один квант света, т.е. число прореагировавших молекул должно равняться числу поглощенных квантов. [c.48]

Открытие закона сохранения массы вещества и энергии. [c.15]

Для формирования химии как науки исключительно важное значение имело открытие закона сохранения массы вещества и энергии (движения). [c.15]

В основе ядерных реакций, как и химических процессов, лежит закон сохранения массы вещества и энергии. [c.71]

Открытие закона сохранения массы вещества и энергии Работы М. В. Ломоносова и А.-Л. Лавуазье........ [c.429]

Закон сохранения энергии. Вторая часть общего принципа сохранения материи и движения явилась основанием для формулировки Ломоносовым в 1760 г. закона сохранения энергии. Этот закон был экспериментально подтвержден в 1842 г., когда Роберт Майер определил эквивалентные соотношения между различными видами энергии. Очевидно, что применение закона сохранения энергии имеет смысл при рассмотрении процессов, происходящих в замкнутых системах. В частности, для химических реакций закон сохранения энергии выразится следующим образом. Энергия системы, включаюш й вещества, вступившие в реакцию, равна энергии системы, включающей вещества, образовавшиеся в результате реакции. [c.8]

Из закона Гесса, который является одним из следствий закона сохранения энергии, вытекает ряд выводов. Наиболее ва-,-ны из них два 1) тепловой эффект реакции равен сумме теплот образования (ДЯ ) продуктов реакции за вычетом суммы теплот образования исходных веществ 2) тепловой эффект реакции равен сумме теплот сгорания (ДЯЛ исходных веществ за вычетом суммы теплот сгорания продуктов реакции. [c.176]

Оказалось, что уравнение, точно описывающее эффект Комптона, можно вывести, если рассматривать взаимодействие фотона с электроном вещества как упругое столкновение двух частиц, при котором выполняются законы сохранения энергии и импульса. Проследим этот вывод, который дается здесь с некоторыми упрощениями. [c.23]

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]

Закон сохранения энергии для различных форм механического движения неоднократно формулировался в качественном (Декарт, 1640 г.) и количественном (Лейбниц, 1697 г.) видах. Первостепенное значение имели исследования М. В. Ломоносова (1745— 1746 г.), в которых он подошел к обобщенному определению принципа сохранения вещества и движения, получившего в дальнейшем признание в качестве общего закона природы. Трудами Г. И. Гесса- (1836 г.), Майера (1842 г.), Джоуля (1847 г.) и Гельмгольца (1847 г.) закон сохранения энергии был доказан для взаимного превращения теплоты в работу. [c.30]

Если к системе (веществу или совокупности веществ) подводится теплота Q, то согласно закону сохранения энергии она в общем случае расходуется на возрастание внутренней энергии системы hU и на совершение работы А, т. е. [c.233]

Подобные уравнения составляются на основе закона сохранения массы веществ и показывают количественные соотношения веществ, участвующих в химической реакции, В том случае, если указывается, какое количество молей веществ участвует в реакции и какое количество энергии при этом выделяется (поглощается), говорят о термохимических уравнениях реакций (см. гл. V). [c.167]

Термохимическое уравнение отражает не только закон сохранения массы, но и закон сохранения энергии в приведенном выше примере оксид азота (I) приобретает энергию и, следовательно, энергетически более богат по сравнению с суммой энергий исходных веществ. Сколько энергии поглощается при эндотермическом взаимодействии исходных веществ, настолько конечные продукты обогащаются ею. [c.47]

При решении задач по термохимии используют зависимости между теплотами образования веществ и тепловым эффектом реакции, которые устанавливает закон Гесса, являющийся частным случаем общего закона сохранения энергии. Кроме того, используют теплоты образования и сгорания соединений, тепловые эффекты реакций, количество энергии, выделяющейся или поглощаемой при взаимодействии произвольного количества реагирующих веществ. [c.48]

При химических реакциях происходят изменения внутренней энергии, которые обусловлены переходами электронов от одних веществ к другим или вообще изменением состояния электронов в атомах реагирующих веществ. Такие изменения внутренней энергии проявляются в виде выделения или поглощения тепла. Из первого закона термодинамики вытекает важнейшее свойство внутренней энергии — ее изменение не зависит от характера и пути процесса, переводящего систему из одного состояния в другое. Чтобы это доказать, рассмотрим круговой процесс или цикл, в котором система переходит сначала из состояния 1 в состояние 2 по пути I, а затем возвращается в то же самое исходное состояние по любому другому пути П (рис. 1.1). Очевидно, при таком цикле в системе не произошло никаких изменений, ее внутренняя энергия осталась постоянной и, следовательно, AU=0. Поэтому из уравнения (1.1) вытекает, что алгебраическая сумма всех затраченных и полученных в цикле системой количеств тепла и работы должна быть равна нулю, т. е. Ai/=S<7—2Л = 0. В противном случае единственным результатом цикла было бы создание или уничтожение энергии, что противоречило бы закону сохранения энергии. Таким образом, поскольку при за- [c.16]

Ломоносов первый из отечественных ученых начал применять физические методы исследований в химии. Закон сохранения массы вещества и энергии был одним из важнейших открытий Ломоносова в области физической химии. Ломоносовым установлено, что понижение температуры замерзания раствора зависит от его концентрации, и эта температура бывает всегда ниже температуры замерзания чистого растворителя. Им сделан и ряд других открытий и исследований. [c.6]

Одна из основных целей данного учебника — расширение и некоторое углубление ваших знаний по химии. Она реализуется в разделе Систематизация, обобщение и углубление знаний . Глава I этого раздела, например, содержит учебный материал, который расширит и углубит ваши представления о таких важнейших понятиях и законах, как химический элемент, закон сохранения массы веществ, закон сохранения и превращения энергии при химических реакциях и закон постоянства состава. Материал главы II на более высоком уровне дает представления о состоянии электронов в атомах, об энергетических уровнях и подуровнях, о валентных возможностях атомов и о других вопросах. [c.4]

Из этой формулировки видно, что М. В. Ломоносов закон сохранения массы веществ рассматривал в единстве с законом сохранения энергии и понимал его как всеобщий закон природы. [c.56]

В случае изолированной системы, т. е. системы, которая не может обмениваться с внешней средой ни энергией, ни веществом, закон сохранения энергии требует, чтобы ее внутренняя энергия однозначно определялась ее параметрами состояния, т. е. была бы одной и той же независимо от того, каким способом она образовалась, если ее параметры состояния те же. Иными словами, внутренняя энергия есть функция состояния. Это одна из формулировок первого закона термодинамики. [c.163]

М. В. Ломоносов придавал большое значение закону сохранения, применяя его и к массе материи (вещества), и к движению (зарождение закона сохранения энергии), притом для всех перемен, в натуре случающихся . [c.80]

Закон сохранения массы и э н е р г и и. Несмотря на то что еще в 1760 г. Ломоносов, по существу, сформулировал единый закон сохранения массы и энергии , до начала XX в. эти законы обычно рассматривались независимо друг от друга. Химия в основном имела дело с законом сохранения массы вещества, а физика — с законом сохранения энергии. В 1905 г. основоположник современной физики А. Эйнштейн показал, что между массой и энергией существует взаимосвязь, количественно выражаемая уравнением [c.9]

М. В. Ломоносов связывал закон сохранения массы веществ с законом сохранения энергии (количества движения) и рассматривал их в единстве как всеобщий закон природы. Этот закон он сформулировал в 1748 г. следующим образом Все перемены в натуре случающиеся такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимается, столько присовокупится к другому. Так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте. Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения ибо тело, движущее [c.15]

Таким образом, закон сохранения массы веществ и закон сохранения энергии — это две стороны единого закона природы — вечности материи и ее движения. [c.16]

Таким образом, если говорить о законе Ломоносова как о законе сохранения массы и энергии веществ, то он абсолютно точен. Если же говорить только о законе сохранения массы веществ, открытом Ломоносовым, то он практически точен, но вообще является законом приближенным. Это не противоречит закону сохранения материи общее количество материи остается постоянным, происходит только превращение одной формы материи в другую. [c.16]

Закон сохранения массы веществ М. В. Ломоносов связывал с законом сохранения энергии (количества движения). Он рассматривал эти законы в единстве как всеобщий закон природы, и сформулировал его (1748) следующим образом Все перемены в натуре случающиеся такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимается, столько присовокупится к другому. Так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте. Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оные у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает . [c.21]

В конце ХУП1 века было установлено, что ес./ьи при образовании какого-либо соединения выделяется (или поглощается) некоторое количество теплоты, то при разложении этого соединения в тех же условиях такое же количество теплоты поглощается или выделяется). Это положение вытекает из закона сохранения энергии из него следует, что чем больше теплоты выделяется при образовании того или иного соединения, тем больше энергии надо затратить на его разложение. Поэтому вещества, при образовании которых выделяется большое количество теплоты, весьма прочны и трудно разлагаются. [c.167]

Согласно закону сохранения энергии, тепловой эффект не зависит от пути, по которому проходит процесс, а определяется только начальным и конечным состоянием системы. Поскольку в обоих рассмотренных вариантах процесса конечное и начальное состояния одинаковы, то суммарный энергетический эффект первого пути равен тепловому эффекту второго, т. е. теплоте образования Na l из простых веществ. Таким образом, молено записать [c.153]

Закон Лавуазье — Лапласа является частным случаем закона сохранения энергии. Он выполняется при образовании химических соединений из более сложных веществ. Например, теплота образования Ь12СОз из ЫгО и СО2 равна 226,77 кДж. Для разложения же 1 моль Ь12СОз на исходные оксиды ЫзО и СО2 необходимо затратить также 226,77 кДж энергии. [c.62]

Внутренняя энергия вещества зависит только от его физического состояния и не зависит от способа или пути, которыми данное вещество приведено в данное состояние. Это следует непосредственно из закона сохранения энергии. В самом деле, обозначим цифрами 1 и 2 два произвольных состоя ния системы. Заставим систему переходить в состояние 2 по апределенному пути, т. е. через определенную последовательность промежуточных состояний. Пусть и есть затраченная на этот переход энергия. Допустим, что, заставляя систему переходить из состояния 1 в 2 по некоторому другому пути, мы затрачиваем другое количество энергии V". Заставим теперь систему соверщить первый переход в прямом направлении, второй — в обратном. Тогда система окажется снова в прежнем состоянии 1. При первом переходе будет затрачена энергия и, при втором отдана V", следовательно, внешние тела, окружающие систему, получают энергию 11 —и", причем никаких изменений в самой системе не происходит. Будет ли энергия 1 — и" положительна или отрицательна, безразлично во всяком случае наше рассуждение привело нас к противоречию с законом сохранения энергии. Отсюда следует, что и —и", т. е. внутренняя энергия во всяком состоянии системы не зависит от пути, по которому система пришла в данное состояние, а определяется однозначно только самим состоянием. [c.33]

Это положение вытекает из закона сохранения энергии из него следует, что чем больше теплоты выделяется при образовании того hjui иного соедине1П1я, тем больше энергии надо затратить на его раз. южеиие. Поэтом вещества, при образовании которых выде. шется большее ко.шчество теплоты, весьма прочны и трудно раз.лагаются. [c.174]

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]

Газообразное состояние вещества очень распространено. Газы участвуют в важнейщих химических реакциях, являются теплоносителями и источниками энергии. Впервые правильные представления о природе газов выдвинул М. В. Ломоносов. Он распространил закон сохранения энергии на тепловые явления, полагая, что частицы газов находятся в непрерывном хаотическом движении, сталкиваются и отталкиваются друг от друга в беспорядочной взаимности . Позже была развита теория газов на основе следующих положений I) газ соетоит из огромного числа молекул, находящихся в непрерывном тепловом движении 2) молекулы подчиняются законам механики, между ними отсутствует взаимодействие 3) постоянно происходящие между молекулами столкновения подобны столкновениям между абсолютно упругими шарами и происходят без потери скоростей. Молекулы лишь меняют направление движения, а их общая кинетическая энергия остается постоянной. [c.113]

Ломоносов первый из отечественных ученых начал применять физические методы исследований в химии. Закон сохранения массы вещества и энергии был одним из важнейших открытий Ломо- [c.6]

Термодинамика как научная дисциплина сложилась в начале XIX в. на основании данных по изучению перехода теплоты в механическую работу (с греческого Легте и dynamis — теплота и движение). В настоящее время термодинамика как одна из дисциплин с наиболее общим подходом в характеристике физико-химических явлений, устанавливает взаимосвязь между различными видами энергии, изучает возможность, направленность и пределы самопроизвольно текущих процессов. Раздел этой науки, изучающий химические реакции, фазовые переходы (кристаллизация, растворение, испарение), адсорбцию, взаимосвязь химической и других видов энергии, а также переход энергии от одной части системы к другой в различных химических процессах называется химической термодинамикой. Изучение происходящих в природе явлений с позиций термодинамики не требует знания причин и механизмов идущих процессов, представлений о строении вещества и т. п. Теоретическо базой этого раздела физической химии являются основные законы — первое и второе начало термодинамики. Первое начало, характеризующее общий запас энергии в изолированной системе, носит всеобщий характер и является отражением закона сохранения энергии второй закон термодинамики устанавливает понятие энтропии и выполняется при определенных ограничениях. В настоящей главе представляется возможным только кратко остановиться на основных положениях. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология