Функции термодинамики

Поверхностное натяжение является функцией состава раствора. Эта функциональная зависимость была математически выражена Гиббсом на основании термодинамики поверхностной, или пограничной , фазы. [c.243]

Уравнение (1.1) —аналитическая запись первого начала термодинамики для закрытой ТС, т. е. по существу аналитическая запись закона сохранения энергии. В соответствии с этой записью положительными считаются тепло, подводимое к ТС, и, работа, совершаемая ТС. Внутренняя энергия U определяется состоянием ТС, ее небольшое изменение — это дифференциал функции состояния. При переходе из состояния 1 в состояние 2 изменение внутренней энергии [c.11]

ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. ПРИЛОЖЕНИЯ ВТОРОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ 1. Изохорно-изотермический потенциал [c.114]

Уравнение (15-7) представляет собой самое важное для химии следствие из первого закона термодинамики. Оно говорит о том, что теплота реакции, проводимой при постоянном давлении, является функцией состояния. Теплота реакции равна разности между энтальпией продуктов и энтальпией реагентов. Она не зависит от того, протекает ли на самом деле реакция в одну стадию Или в несколько последовательных стадий. С этим законом аддитивности теплот реакций мы уже познакомились в гл. 2, где он был сформулирован без доказательства, но теперь оно становится очевидным. В разд. 2-6 приводился пример с гипотетическим синтезом алмаза, где указывалось, что теплота образования алмаза из метана не зависит от того, получают ли алмаз непосредственно из метана или же метан сначала окисляется до СО2, а затем диоксид углерода используется для получения алмаза [c.22]

Время удерживания зависит от двух независимых рядов параметров отвечающих за профиль скоростей потока газа-носителя вдоль оси колонки и описывающих термодинамику равновесия между подвижной и неподвижной фазами (см. гл. 3). Кроме того, ширина зоны пиков, соответствующих малым количествам сорбата, зависит от кинетики массопередачи молекул пробы в подвижной и неподвижной фазах и между двумя этими фазами (см. гл. 4). Ширина зоны и профиль зон больших проб являются также функциями термодинамики равновесия (изотермы см. гл. 5). [c.48]

Под функцией состояния понимается функция, для которой можно вычислить изменение в любом процессе, зная только исходное и конечное состояния системы и не прибегая к сведениям о том, каким конкретным образом осуществлялся процесс. Короче говоря, функция состояния зависит только от состояния системы, но не от ее предыстории. Ни теплота q, ни работа сами по себе не являются функциями состояния, но первый закон термодинамики утверждает, что разность между введенной в систему теплотой и выполненной системой работой является функцией состояния. Если исходное состояние обозначить индексом 1, а конечное состояние-индексом 2, то первый закон можно записать при помощи следующего математического равенства [c.35]

Для того чтобы использовать уравнение (14) в целях построения температурной шкалы, необходимо установить вид функции / (0). Как указано выше, коэффициент полезного действия тепловой машины Карно не зависит от выбора рабочего тела, и, следовательно, функция Р д) является универсальной, т. е. одинаковой для всех веществ. Однако о виде этой функции термодинамика не может дать никаких сведений. Поэтому, так же как и в общем случае установления температурной шкалы по любому термометрическому параметру (стр. 23), вид функции / (0) можно выбрать лишь произвольно. [c.29]

Для обратимых систем первое и второе начала (законы) термодинамики можно представить в виде четырех не сводимых друг к другу характеристических термодинамических функций и = Т8 — рУ (2) =и—Т8-, (4) [c.14]

В термодинамике тепловая функция вычисляется по уравнению [c.60]

Значение этих двух величин определяется той ролью, которую играют изохорный и изобарный процессы в термодинамике, и, в частности, в термодинамике нефтяного пласта. Зная эти величины, можно при необходимости вычислить теплоемкость в других процессах. Можно сказать, что теплоемкость флюидальной жидкости (нефти с растворенным в ней газом) является функцией давления, температуры и концентрации растворенного газа. [c.33]

Существование функции состояния вытекает из второго основного закона термодинамики. Для ее описания не подходит уравнение (3-8), аналогичное закону сохранения. Если фаза состоит из к компонентов и ограничена диатермической подвижной проницаемой [c.27]

До сих пор мы основывались непосредственно на втором законе термодинамики и в конечном счете искали экстремум энтропии системы как функцию какой-либо непостоянной, содержащей экстенсивную величину состояния X системы (например, У в случае, когда перегородку можно было считать подвижной). Однако полностью равноценным будет способ, когда вместо экстремума энтропии отыскивается экстремум какого-либо другого свойства системы, который будет соответствовать условию (9-4, а). [c.126]

Термодинамики законы 66, 158 Термодинамические функции (табл,) 448 [c.395]

Метод активности в термодинамике является формальным приемом и заключается, как видно из изложенного, во введении новой функции состояния, промежуточной между химическим потенциалом и концентрацией. Он ничего не дает для понимания причин, вызывающих то или иное отклонение данного раствора от закона идеальных растворов. Однако этот метод обладает существенными положительными свойствами—упрощает формальную математическую разработку термодинамики растворов. [c.208]

К настоящему времени наиболее приемлемой является функция распределения ф(с ), предложенная в работе [115] по методу статистической термодинамики, [c.83]

В изложенных выше рассуждениях и выводах, имевших исходным пунктом второй закон термодинамики в формулировке Клаузиуса (или В. Томсона), основное внимание уделялось коэффициенту полезного действия тепловых машин, т. е. вопросу, имеющему, казалось бы, с точки зрения теории частный и узкий характер (хотя и очень важному для практики). Между тем результатом всех рассуждений явился вывод очень широкого, хотя не всеобъемлющего за кона природы, который правильнее всего назвать законом существования функции состояния энтропии и ее возрастания при самопроизвольных необратимых процессах. (Ряд исследователей видят здесь два отдельных, независимых положения.) [c.109]

Исходным положением для вывода уравнений (V, 12) и (V, 13) служило утверждение, что функция О пропорциональна массе системы, если состав ее постоянен. Это утверждение вытекает из опыта как достаточно точное для макроскопических систем с мало развитой поверхностью раздела между фазами. Оно не является обязательным следствием двух законов термодинамики. [c.172]

Уравнение (XVI, 52) выведено путем внесения поправок в предельное уравнение Дебая — Гюккеля (XVI,48). Более последовательным было бы уточнение вывода уравнения (XVI, 26) путем использования нескольких членов разложения в ряд показательной функции для потенциала [см. уравнения (XVI, 24) и (XVI, 25)]. Получающиеся при этом уравнения очень сложны, а результаты расчетов не удовлетворяют требованиям термодинамики Поэтому уравнение (XVI, 52) и подобные ему уравнения широко ис-поль уются. [c.415]

Первый закон термодинамики. Термодинамические системы незамкнутая, замкнутая и изолированная. Взаимопревращение теплоты, работы и энергии. Работа типа РИ Сохранение энергии. Функции состояния. Внутренняя энергия Е. [c.5]

До сих пор мы еще не сказали ничего важного. С изложенной здесь точки зрения уравнение (15-1) представляет собой не закон термодинамики, а просто определение некоторой функции учетного характера. Первым законом термодинамики является утверждение, что эта новая учетная функция представляет собой функцию состояния. [c.15]

Функции состояния играют в термодинамике очень важную роль, особенно для химии. Функция состояния представляет собой такое свойство системы, численная характеристика которого полностью определяется состоянием системы в данный момент времени и не зависит от предыстории системы. [c.15]

При написании этой книги автор пытался сочетать ограниченный объем книги с необходимостью рассмотрения большого числа реакций и процессов. Автор пытался также учесть интересы широкого круга читателей.. Некоторые обращаются к книгам по термодинамике, чтобы, не прибегая к расчетам, почерпнуть информацию о теплотах, константах равновесия и равновесных составах широко используемых реакций. Других интересуют табличные данные о стандартных термодинамических функциях, по которым можно выполнить расчеты для новой реакции, а также литературные данные для аналогичных реакций. Наконец, третьи интересуются состоянием методов термодинамического расчета реакций углеводородов и их производных, поскольку ставят своей задачей усовершенствование известных или разработку новых расчетных процедур. [c.7]

Из термодинамики известно, что внутренняя энергия U является функцией переменных р, v = /р, Т (давление, удельный объем, абсолютная температура), из которых любые две можно считать независи-1 ми. Задание этой функции определяет модель процесса. [c.317]

Поскольку энтальпия является функцией состояния, теплоты реакций аддитивны точно так же, как аддитивны реакции, которым они соответствуют. Это утверждение принято называть законом Гесса, как мы видим, закон Гесса является прямым следствием первого закона термодинамики. [c.22]

В чем заключается первый закон термодинамики и какие функции состояния упоминаются в нем [c.37]

Термодинамика не дает никаких сведений о времени, необходимом для достижения равновесия это уже неоднократно подчеркивалось выше. Термодинамика лишь сопоставляет исходное и конечное состояние реагирующей системы, характеризуя их такими функциями состояния, как Т, Р, V, Е, Я, 5 и С. Изменения этих величин не зависят от того, протекает реакция за наносекунду (10 с) или за эон (10 лет), а также от того, осуществляется реакция в одну стадию или в тысячу стадий, при условии что исходное и конечное состояния системы в каждом случае одни и те же. В отличие от этого кинетика занимается изучением скорости протекания реакций. Камень, скатывающийся по склону горы, останавливается и остается сколь угодное время неподвижным, если он встречает на своем пути барьер, высота которого может составлять даже небольшую часть высоты самой горы. Если этот камень будет случайно потревожен прохожим, вероятность того, что за определенный промежуток времени он перескочит через препятствие и продолжит скатываться с горы, зависит среди прочих факторов и от высоты барьера. Задачей химической кинетики является исследование барьеров химических реакций и установление их роли в замедлении реакций, а также путей преодоления барьеров при надлежащих химических условиях или их обхода при помощи катализаторов. [c.393]

При обсуждении термодинамики чрезвычайно важным понятием являются функции состояния студенты должны ясно понять смысл этого термина, а также определения изолированной, замкнутой и незамкнутой систем, внутренней энергии и энтальпии. Следует указать им, что энтальпия играет важную роль в химии потому, что реакции обычно проводятся в открытых сосудах, а следовательно, при постоянном (атмосферном) давлении. [c.578]

Неясность физического содержания псевдопотенциала отмечалась еще Д. Гиббсом [99] В математическом отношении химический потенциал вполне определенная величина химический потенциал есть частная производная от характеристической функции по числу молей компонента. Но одновременно химический потенциал не имеет очевидного физического смысла. Происходит это по той причине, что начала термодинамики установлены лишь для закрытых систем . [c.119]

Мы не будем вдаваться в детальный анализ физического смысла термодинамических понятий потоков и сил, изучение которых составляет предмет термодинамики необратимых процессов. Отметим лишь, что Рх/ является сложной функцией концентраций компонентов и температуры. [c.17]

В нашей стране обобщающая монография по термодинамике нефтехимических процессов издана в 1960 г. (А. А. Введенский. Термодинамические расчеты нефтехимических процессов. ГОНТИ, Л., 1960, 576 с.). Эта превосходно написанная для своего времени книга в определенной степени устарела по следующим причинам. Ее значительная часть посвящена анализу разрабатывавшихся в 50-е годы методов определения стандартных термодинамических функций, которые сейчас практически не используются. Конкретный термодинамический анализ выполнен для тех реакций, которые получили промышленное применение в 30-е —50-е годы. Практически нет данных о химических равновесиях в системах с несколькими фазами, о равновесиях в растворах. Основная конкретная информация относится к простым реакциям. [c.6]

Учитывая это, автор включил в книгу раздел, обосновывающий расчетные соотношения в книге даны термодинамические функции углеводородов и их производных, а также описаны наиболее общие и точные методы расчета этих функций приведены данные о термодинамике простых и сложных реакций, используемых в нефтехимическом синтезе, переработке нефти, угля, природного газа. [c.7]

В книгу не включен анализ методов статистической термодинамики, используемых для расчета термодинамических функций углеводородов и их производных, поскольку этот раздел постоянно и хорошо рассматривается в учебной литературе. [c.7]

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]

Из пятой и шестой характеристических функций уже не получаются так же просто, как прежде, новые цепочки законов симметрии структуры более высоких порядков. Но зато удается обосновать не менее интересные соотношения (210), (211), (215) — (218), которые хорошо объясняют физический смысл и относительную роль четырех известных характеристических функций термодинамики и, Ф, I и Р и оправдывают принятый способ их конструирования с помощью выражений (167), (184) и (199), где функции Ф, 1 и Р сопоставляются с энергией и. Именно благодаря тому, что произведение интенсиала на сопряженный с ним экстенсор определяет соответствующую составляющую энергии системы (см. формулы (210), (211), (215) и (216)), такое конструирование не наталкивается на противоречия вот уже в течение почти векового практического применения этих функций. [c.178]

Предполагается, что читатель знаком с основами химической и техниче- кой термодинамики. В приводимых ниже уравнениях прописными буквами обо-шачены термодинамические функции, относящиеся к одному молю чистого веще- ва, а строчными —к другим количествам все обозначения даются по [19]. [c.127]

Затем, используя известные выражения статистической термодинамики и формулы Гордона — Годнева для суммы по вращательным состояниям, авторы выражают совокупность электронно-колебательной доли свойства, доли, обусловленной заторможенными вращениями, и доли, зависящей от универсальных констант и температуры, в виде функции от полной величины свойства, молекулярного веса М, произведения главных моментов инерции О = (1 < / < 1 ), приведенных [c.227]

Принцип Каратеодори очень близок к утверждению, что существует функция состояния системы, остающаяся постоянной при р. эвновесном адиабатном изменении системы. Одной из форм постулата—второго закона термодинамики—может быть постулативное утверждение о существовании функции состояния—энтропии, изменения которой связаны с равновесным теплообменом. [c.110]

Как показывается в термодинамике, можно ввести такие функцни, которые отражают влияние на направление протекания процесса как тенденции к уменьшению внутренней энергии, так и тенденции к достижению наиболее вероятного состояния системы. Знак изменения подобной функции при той или иной реакции может служить критерием возможности самопроизвольного протекания реакции. Для изотермических реакций, протекающих при постоянном давлепни, такой функцией является энергия Гиббса О, называемая так>ке и зобарпо -изотермическим потенциалом, изобарным потенциалом или свобод кой энергией прн постоянном давлении. [c.199]

Практикум содержит работы iio основным paJдeлaм фнничсско химии. В пособии рассмотрены методы физико-химических измерении, обработки экспериментальных данных и способы их расчетг)в. Большое внимание уделено строению вещесто, первому началу термодинамики, фазовому равновесию 13 одно-, двух- и многокомпонентных системах, химическому равновесию в гомогенных системах и др. Интерес представляют работы по молекулярной спектроскопии и кинетике гомогенных и гетерогенных [)еакций. Изменены работы, связанные с применением термохимических, рентгеноструктурных и некоторых электрохимических методов исследования. Введены работы по расчету сумм состояния и термодинамических функций. [c.2]

Третье издание практикума существенно отличается от первых двух изданий. Получили значительное развитие работы по молекулярной спектроскопии, а работы по атомным спектрам сокращены — в связи с изменениями учебных планов. В практикум введены новые работы, знакомящие со спектральными методами изучения свойств молекул и определения молекулярных констант веществ, работы по расчету сумм состояния и термодинамических функций на основе непосредственно полученных опыть ых данных. Студенты знакомятся с применением методов статистической термодинамики для расчета химических равновесий. Существенно изменены работы, связанные с применением термохимических, рентгеноструктурных и некоторых электрохимических методов исследования. [c.4]

Внесение заряженной частицы в кластер из молекул воды приводит, естественно, к резкой перестройке их структуры. Взаимное расположение молекул вокруг иона определяется, в основном, их ориентацией в поле иона. Как и в случае кластеров, состоящих только из молекул воды, термодинамика кластеров, содержащих ионы, достаточно подробно изучена экспериментально масс-спектрометрическими методами [407, 408]. Однака эти методы не могут дать информацию о структуре. Мало полезны для выяснения структуры и квантовохимические методы [308, 409], поскольку расчеты проводятся для кластеров, структура которых постулируется а priori. Но, разумеется, значение квантовохимических расчетов огромно. Вез них, в частности, было бы невозможно разработать систему реалистических потенциалов, описывающих взаимодействие ионов с молекулами воды. Необходимо, однако, отметить, что, согласно квантовохимическим расчетам, равновесные расстояния ион — атом кислорода воды приблизительно на 20 пм короче наиболее вероятных расстояний в соответствующих кристаллогидратах. Подробное рассмотрение этого вопроса [386] вынудило нас ввести в аналитические потенциальные функции, аппроксимирующие результаты квантовохимических расчетов, поправки, обеспечивающие согласие расстояний ион — атом кислорода, получаемых в процессе численных экспериментов, с кристаллохимическими данными. Авторами работ по моделированию кластеров, состоящих из ионов и молекул воды, подобные поправки не вносились [410—412]. [c.145]

Функция скорости ш(с) может быть определена из макроскопических наблюдений, однако если неизвестны элементы WJ ), то ее структура и (с) = ц7 (с) остается неизвестной. Условие (3.12) предполагает существование а(с), но также ничего не говорит о его структуре, и для построения г(с) необходимо знание лишь и> с). Поскольку связь между псевдопотенциальной функцией и кинетикой реализуется только через функцию полной скорости, можно построить множество псевдопотенциальных функций, удовлетворяющих (3.12), т. е. построить множество кинетик, удовлетворяющих требованиям (3.1), (3.11), (3.12) и лежащих, таким образом, в классе простых. Ограничения, накладываемые термодинамикой, не препятствуют множественности представления а(с) условие (1.66) или [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология