химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

реакция должна быть эндотермической).

Б своей первоначальной формулировке второй закон термодинамики утверждает, что имеются некоторые мыслимые процессы, НЕ противоречащие первому закону термодинамики, коТОРЫЕ не могут происходить в природе. Так, например, невозможно, чтобы теплота самопроизвольно переходила от менее

234

Химическая термодинамика

Второй закон термодинамики

235

нагретого тела к более нагретому телу без каких-либо изменений в других телах. Точно так же невозможно, чтобы при охлаждении тела за счет его теплоты совершалась работа против внешних сил (например, поднимался какой-либо груз) без HS-менений во внешних телах. Эти, а также некоторые другие формулировки второго закона термодинамики были предложены Клаузиусом, Томсоном и Планком. Второй закон термодинамики можно выразить в математической форме в виде уравнений. (Подробное описание метода, с помощью которого из приве. денных выше формулировок (постулатов Клаузиуса и Томсона) можно вывести выражения для энтропии и ее соотношения с другими термодинамическими функциями, можно найти в курсах физики и физической химии). Одно из следствий второю закона заключается в том, что смешение двух различных газов, 02 и N2, протекает самопроизвольно, а их разделение ье является самопроизвольным процессом.

Второй закон термодинамики вводит новую функцию состояния— энтропию. Это экстенсивная величина; она обозначается буквой 5 для 1-го моля вещества, и s — для любого количества вещества (разд. 18.2). Второй закон термодинамики дает количественное выражение изменения энтропии L\S. В замкнутых системах (разд. 19.1) энтропия может меняться двояким образом. Энтропия системы уменьшается, если поток энтропии направлен из системы, и, наоборот, увеличивается при поступлении энтропии в систему извне. Такой тип изменения энтропии называют потоком энтропии. Не касаясь математической формулировки энтропии, полученной из постулатов второго закона термодинамики, можно сделать вывод о том, что поток энтропии пропорционален потоку теплоты dQ, а именно dQ/T. Другой тип изменения энтропии наблюдается, если в системе происходят необратимые процессы. В этом случае энтропия может только увеличиваться (возникновение энтропии). Запишем возникновение энтропии в виде dl/T; dl всегда положительно. Тогда можно записать второй закон термодинамики в следующем виде:

il (235)

ток энтропии определяется только потоком теплоты. Из уравнения (235) следует, что различные процессы (рассмотрим шесть случаев) сопряжены со следующими изменениями энтропии:

1) адиабатический обратимый dS = 0

2) адиабатический необратимый dS>0

3) эндотермический обратимый rfS>0

4) эндотермический необратимый dS>0

5) экзотермический обратимый dS<0

6) экзотермический необратимый dSSO

Для последнего случая нельзя сказать заранее, что будет наблюдаться — увеличение или уменьшение энтропии. Примером такого процесса может служить кристаллизация переохлажденной жидкости. В этом процессе (поскольку выделяется теплота плавления) поток энтропии направлен из системы, вследствие чего энтропия понижается. В то же время процесс идет необратимо, т. е. возникает энтропия. Как правило, преобладает поток энтропии во внешнюю среду.)

Таким образом, изменение энтропии в системе является критерием обратимости протекающего процесса. В основном все процессы в природе протекают необратимо, т. е. с возникновением энтропии. Обратимые процессы являются предельным случаем реальных процессов, если представить их как протекающие бесконечно медленно. Несмотря на это, как мы увидим в дальнейшем, имеется возможность исследования необратимых процессов методами равновесной термодинамики, если мысленно представить необратимый процесс как последовательность обратимых процессов. '

22.1.1.

С помощью введенных понятий и представлений можно подойти к некоторым весьма важным выводам о направлении изменения энтропии в конкретных процессах. При этом необходимо подчеркнуть, что здесь не было дано развернутого определения энтропии. Постепенно, по мере знакомства с ее свойствами, станет ясна и сущность энтропии. Рассмотрим сначала изменение энтропии в изотермических процессах, а также зависимость энтропии от температуры.

Изменение энтропии в изотермических процессах

Иногда дают неверную формулировку второго закона, учитывая лишь первое слагаемое уравнения (235), т. е. dS=dQIT-Это выражение справедливо лишь для обратимых процессов. В то же время известно утверждение, что энтропия может лишь увеличиваться; это верно только для адиабатических процессов, когда dQ = 0. Часто без всякой необходимости сужают формулировку второго закона, полагая, что в изолированных системах aS>0. Это является неоправданным ограничением, так как преобразование энергии в работу не влияет на энтропию: поРассмотрим процесс изобарно-изотермического превращения, а также изотермическое расширение и сжатие, которые Уже обсуждались в гл. 19. Примером такого фазового превращения может служить испарение жидкости, которое протекает Практически обратимо

страница 81
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы складская логистика, товароведение
новорижское шоссе поселок новый
курсы кройки и шитья для начинающих в новокосино
скамейка афина

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)