Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Термодинамика - это наука, изучающая общие закономерности преобразований различных видов энергии в системе. Она описывает энергетические изменения и преобразования, не рассматривая материальной строения системы.

Законы термодинамики, полученные в результате повседневного опыта, являются наиболее общими. Они имеют универсальный характер и выполняются независимо от того, в какой системе происходит процесс.

 

Термодинамика дает точные соотношения между энергией и свойствами системы, не требуя каких-либо сведений о строении молекул или механизм процессов. В отличие от квантовой механики или химической кинетики, термодинамика не основывается на модельных представлениях, поэтому ее законы не зависят от наших взглядов на природу атомов и молекул. Объектами изучения в термодинамике является системы - тело или совокупность тел, условно выделенных из окружающей среды.

 

Система, которая обменивается с окружающей средой массой и энергией, называется открытой. Живые организмы являются открытыми термодинамическими системами. Неотъемлемым признаком живого организма является обмен с окружающей средой: поступление в организм продуктов питания и кислорода с воздухом и выведение из него продуктов обмена.

 

Если система не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией, она называется изолированной. Система, которая обменивается энергией, но не обменивается массой, называется закрытой. Химическая термодинамика изучает такие закрытые системы, в которых на протяжении всего процесса не вводятся никакие вещества и из которых не выводятся компоненты реакционной смеси. Кроме того, термодинамика рассматривает только равновесные (оборотные) макро-системы.

 

Макросистема может быть однофазной (гомогенной) и многофазной (гетерогенной). Фазой называется совокупность всех частей системы, одинаковых по химическому составу и термодинамическими свойствами, отделенная от других частей системы поверхностью распределения.

 

Реакции, протекающие в гомогенных системах, развивающихся во всем объеме. Гетерогенные реакции протекают на границе раздела фаз. Изменение состояния системы называется процессом. В многокомпонентных макросистемах такие процессы приводят к химическому преобразования, описывается химической реакцией.

 

Состояние системы можно охарактеризовать совокупностью ее свойств. Свойства полно характеризуются функциями состояния системы. К ним относятся полная энергия (Е), внутренняя энергия (U), энтальпия (Н) и энтропия (S).

 

Изменения величин функций состояния системы не зависят от тех промежуточных стадий, которые прошла система от начального до конечного состояния, а зависят от их величин в начальных (Е1, Hj, S1) и конечных (Е2, H2, S2) состояниях, то есть от исходных веществ и полученных продуктов реакции.

 

Свойства системы также зависят от параметров (Р, Т, V). Изменение параметров может привести к изменению свойств. Поэтому для определения эффектов, вызванных химическими превращениями, процессы следует проводить в условиях постоянства физических параметров:

 

Т = œnst - процесс изотермический (процесс в термостате)

 

Р = œnst - процесс изобарный (любая система, сочетается с атмосферой)



Загрузка...
Яндекс.Метрика