химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

мы оказывается достаточным знание только нескольких, немногих независимых свойств. Эти свойства называются независимыми переменными или параметрами состояния системы. Остальные свойства являются функциями параметров состояния и определяются однозначно, если заданы значения последних. При этом для многих задач не имеет значения, известны ли нам конкретные уравнения состояния исследуемых фаз; важно только, что соответствующие зависимости всегда реально существуют.

Таким образом, состояние системы определяется независимыми переменными (параметрами состояния), число которых зависит от характера конкретной системы, а выбор их в принципе произволен и связан с соображениями целесообразности. Для определения состояния простейших систем—однородных и постоянных во времени по массе и по составу (состоящих из одной фазы и не изменяющихся химически)—достаточно знать две независимые переменные из числа трех (объем и, давление р и температура Т). В более сложных системах в число независимых переменных могут входить концентрации, электрический заряд, электростатический потенциал, напряженность магнитного поля и другие.

Найдем соотношение между частными производными параметров состояния, вытекающее из факта наличия уравнения состояния, которое связывает переменные v, р и Т простейшей системы, хотя бы конкретный вид этого уравнения не был известен. Общий вид уравнения состояния будет

f(v,p.T) = Q (1,7)

Решая это уравнение относительно v, получаем:

v = h(p,T) (1,7а)

Вводим условие постоянства объема (y=const). Тогда Делим это уравнение на величину dT:

Производная др/дТ является здесь частной производной в связи с наложенным условием постоянства объема.

Преобразуя полученное уравнение, приходим к следующему выражению:

до \ / dp \ / дТ 1

W w 1 =-1 (1,9)

дР )т\дТ )v \ dv lp

Уравнение (I, 9) имеет общий характер; аналогичные выражения могут быть получены для любых трех переменных, связанных функциональной зависимостью.

Частные производные, входящие в уравнение (I, 9), связаны с определенными важными свойствами фаз. Так, коэффициент термического расширения ccQ тела определяется соотношением:

dv \ 1

(I. Ю)

где vQ—объем фазы при некоторой стандартной температуре Г0.

Аналогичным путем определяется коэффициент возрастания давления ар и коэффициент изотермического сжатия [3*:

/ dp \ 1

dv \ 1

* Величины av, ар и [3 являются истинными коэффициентами и равны пределу, к которому стремятся измеряемые опытным путем средние коэффициенты а0, ар и р при приближении к нулю интервалов измерения, например:

„ Oj-Hi 1 —

В последнем выражении v'u—объем фазы при стандартном давлении р0 и любой заданной для изотермического сжатия температуре Т. Подставив значения частных производных, найденные из уравнений (I, 10), (I, 11), (I, 12), в уравнение (I, 9), получим:

Величины vQ и VQ ДЛЯ твердых тел и жидкостей прн обычных температурах близки и могут быть сокращены. Тогда

= 1 (1, 13а)

Величины aVt а,р и [J называются термическими коэффициентами. Один из них может быть вычислен по уравнению (I, 13а), если два другие (обычно av и (3) определены опытным путем.

§ 8. Калорические коэффициенты

Внутренняя энергия системы, будучи функцией состояния, является функцией независимых переменных (параметров состояния) системы.

В простейших системах

U = f(v,T) (1,14)

откуда полный дифференциал U:

*u={%)Td°+{w).dT 0. IS)

Подставив значение dU из уравнения (I, 15) в уравнение (I, 2), находим:

Если в изучаемой системе имеет место только работа расширения и отсутствуют работы электрическая, силы тяготения, поверхностных сил и т. д., то bA==pdv. Тогда

8Q =

{^)T + P]d°+{&-ldT ^16а)

Обозначив коэффициенты при дифференциалах независимых переменных в уравнении (I, 16а) символами / и cv, получим:

hQ = ldv + cvdT (I, 17)

Из уравнений (I, 16а) и (I, 17) следует:

* Теплоты, поглощаемые телом при постоянной температуре, нередко до сих пор называют скрытыми теплотами (например, скрытая теплота плавления). Поэтому величину / называют также скрытой теплотой расширения. Этот термин является пережитком эпохи теплорода, и им не следует пользоваться.

Величины ('jQ/dv)T и (bQ/dT)v не представляют собой производных какой-либо функции (см. стр. 33). Первая из них является теплотой изотермического, расширения тела*. Эта величи

на, размерность которой совпадает с размерностью давления, складывается из внешнего давления и члена (dU/dv)T\ последний отражает взаимное притяжение молекул и может быть назван внутренним давлением. Этот член мал для реальных газов и очень велик (по сравнению с обычными значениями внешнего-давления) для жидкостей и твердых Тел.

Величина cv, в соответствии с уравнением (I, 18), есть теплоемкость при постоянном объеме. Теплота, поглощаемая системой при постоянном объеме, затрачивается полностью на увеличение внутренней энергии (при условии отсутствия всех видов работы» в том числе работы расширения).

Из уравнений (I, 18) и (I, 15) получаем:

dU

страница 17
< 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

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


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

 

 

Реклама
курсы excel в москве образование и карьера
куркино ремонт холодильников
Эван Warmos 42
курсы 1с зуп 8.3 для кадровиков в ижевске

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
(07.12.2016)