Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://www.chem.msu.ru/rus/teaching/slovar/6.html
Дата изменения: Unknown Дата индексирования: Fri Feb 28 03:05:57 2014 Кодировка: Windows-1251 |
Теплоемкость сP, cV [Дж. моль-1. К-1, кал. моль-1. К-1]
Истинная молярная теплоемкость:
при V = const cV =; P = const cP =.
Средняя молярная теплоемкость численно равна теплоте, которую надо сообщить одному молю вещества, чтобы нагреть его на 1 К: . Истинная и средняя теплоемкости связаны между собой следующим образом:
; .
Теплоемкости при постоянном давлении или объеме связаны равенством
;
для идеального газа ;
для крист. вещества ( , T - термические коэффициенты).
Температурная зависимость теплоемкости многих одноатомных кристаллов при T < q D/12 описывается законом кубов Дебая (q D - характеристическая температура Дебая) cV = aT3, при T cV 3R. В области средних температур применяют различные степенные полиномы (см., напр., закон Кирхгофа).
Правило Дюлонга и Пти: атомная теплоемкость при V = const для любого простого кристаллического вещества приблизительно равна сV 3R (т.е. 25 Дж. моль-1. К-1).
Правило аддитивности: (сP,i - теплоемкость составляющих соединение структурных фрагментов, напр., атомов или групп атомов).
Теплота [Дж. моль-1, кал. моль-1] Q
- форма передачи энергия от более нагретого тела к менее нагретому, не связанная с переносом вещества и совершением работы.Теплота химической реакции при постоянном объеме или давлении (т.е. тепловой эффект химической реакции) не зависит от пути проведения процесса, а определяется только начальным и конечным состоянием системы (закон Гесса):
= U, = H.
Разность тепловых эффектов при P = const (QP) и V = const (QV) равна работе, которая совершается системой ( V>0) или над системой ( V<0) за счет изменения ее объема при завершении изобарно-изотермической реакции:
- = n RT.
Стандартная теплота реакции может быть рассчитана через стандартные теплоты образования () или сгорания () веществ:
где n i,j - стехиометрические коэффициенты в уравнении химической реакции.
Для идеальных газов при T,P = const: rH = rU + n RT.
Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры определяется законом Кирхгофа.
= = , = = ,
т.е. влияние температуры на тепловой эффект реакции обусловлено разностью теплоемкостей продуктов реакции и исходных веществ c учетом стехиометрических коэффициентов:
.
При P = const:
.
Если температурная зависимость cP аппроксимирована
уравнением
= a
+ b. T + c. ,
то
H(T2) = H(T1)+ а. .
Теплота адсорбции - отнесенная к одному молю вещества теплота, которая выделяется при его адсорбции. Адсорбция - всегда экзотермический процесс (Q > 0). При постоянной адсорбции (Г, q = const):
, .
Величина Q является косвенным критерием определения типа адсорбции: если Q < 30 40 кДж/моль) - физическая адсорбция, Q > 40 кДж/моль - хемосорбция.
Теплота образования - изобарный тепловой эффект химической реакции образования данного химического соединения из простых веществ, отнесенный к одному молю этого соединения. При этом считают, что простые вещества реагируют в той модификации и том агрегатном состоянии, которые устойчивы при данной температуре и давлении 1 атм.
Теплота сгорания (т.с.) - тепловой эффект сгорания 1 моля вещества и охлаждения продуктов реакции до первоначальной температуры смеси. Т.С., если не оговорено особо, отвечает сгоранию С до СО2, H2 до H2O (ж.), для остальных веществ в каждом случае указывают продукты их окисления.
Теплота фазового перехода - теплота, поглощаемая (выделяемая) в результате равновесного перехода вещества из одной фазы в другую (см. переход фазовый).
Термодинамические переменные (т.п.)
- величины, количественно выражающие термодинамические свойства. Т.П. разделяют на независимые переменные (измеряемые в опыте) и функции. Прим.: давление, температура, элементный химический состав - независимые т.п., энтропия, энергия - функции. Набором значений независимых переменных задается термодинамическое состояние системы (см. также ур-ние состояния). Переменные, которые фиксированы условиями существования системы, и, следовательно, не могут изменяться в пределах рассматриваемой задачи, называют термодинамическими параметрами.Экстенсивные - т.п., пропорциональные количеству вещества или массе системы. Прим.: объем, энтропия, внутренняя энергия, энтальпия, энергии Гиббса и Гельмгольца, заряд, площадь поверхности.
Интенсивные - т.п., не зависящие от количества вещества или массы системы. Прим.: давление, термодинамическая температура, концентрации, мольные и удельные термодинамические величины, электрический потенциал, поверхностное натяжение. Экстенсивные т.п. складываются, интенсивные - выравниваются.
Уравнение
ур-ние адиабаты (идеальный газ) ;
ур-ние Аррениуса (см. скорость реакции,
эквивалентная электропроводность);
ур-ние Брунауера-Эммета-Теллера (БЭТ) (см. адсорбция);
ур-ние Гиббса фундаментальное (см. функции
характеристические);
ур-ние Гиббса-Дюгема (см. парциальная
мольная величина компонента, потенциал
химический);
ур-ние Гиббса-Гельмгольца (см. энергия
Гиббса, см. энергия Гельмгольца).
Кинетическое уравнение реакции - уравнение, выражающее зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ: w = k. [A]a[B]b[C]c;
кинетическое уравнение реакции n-го порядка:
поря-док р-и | кинетическое уравнение | решение кинетического уравнения |
1/2 |
n = 0 | [A] = [A]o - kt; x = kt | ||
n = 1 | ; | [A] = [A]oe-kt; x = [A]o(1-e-kt) | |
n = 2 | концентрации исходных веществ
одинаковы [A]o=[B]o ; концентрации исходных веществ различны [A]o [B]o |
1/2(A) 1/2(B) |
поря-док р-и | кинетическое уравнение | решение кинетического уравнения |
1/2 |
n | концентрации исходных веществ одинаковы |
ур-ние Кирхгофа (см. теплота);
ур-ние Клапейрона-Клаузиуса (см. переход
фазовый);
ур-ние Максвелла (см. функции
характеристические).
Уравнение состояния (у.с.) - уравнение, связывающее любую термодинамическую переменную системы с переменными, принятыми в качестве независимых. У.с., связывающее для однородного тела P, V и T, называют термическим уравнением состояния.
У.с. состояния жидкости и твердого тела V const.
Для идеального газа: PV = nRT ;
для неидеального газа, например:
- уравнение Ван-дер-Ваальса ( a, b - параметры);
ур-ние с вириальными коэффициентами:
,.
Ур-ние Шредера (см. растворимость);
уравнение Френдлиха (см. адсорбция).
Фаза
- гомогенная часть гетерогенной термодинамической системы, ограниченная поверхностью раздела, при переходе через которую происходит скачкообразное изменение свойств.