химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

= (l — p)dv + cvdT

(1,19)

Здесь (dU/dv)T~l—р—внутреннее давление.

Коэффициенты полного дифференциала внутренней энергии при переменных v и Т имеют простой физический смысл, как показано выше.

Выбрав в качестве независимых переменных р и Т или v и р и считая внутреннюю энергию функцией этих пар переменных, можно, аналогично изложенному, получить:

bQ = hdp + cpdT Щ = % dv -f X dp

(I, 17a) (1,176)

где величины h, ср, * и X связаны с производными внутренней энергии более сложными соотношениями, чем представленные в уравнении (I, 18). Отметим, что ср — {Щ/дТ)р есть теплоемкость при постоянном давлении, a h=(c,Q/dp)r—теплота изотермического возрастания давления. Последняя величина существенно отрицательна.

Коэффициенты /, h, cv> ср, х и /- называются калорическими коэффициентами. Имея самостоятельный физический смысл (особенно ср, cvn I), они являются также полезными вспомогательными величинами при термодинамических выводах и расчетах.

Выведем уравнение, связывающее между собой величины ср и cv для любой фазы.

Выражая теплоту bQ, поглощаемую системой в одном и том же процессе, с помощью различных пар переменных, получаем:

%Q=,tdv + cvdT = hdp + cp dT

(1,20)

Из трех переменных v, р и Т одна есть функция двух других. Рассматривая v как функцию р и Т, заменяем dv выражением полного дифференциала о=

=f(1,21)

Поскольку р и Т—независимые переменные, коэффициенты при соответствующих дифференциалах в правой и левой части уравнения (I, 21) равны. Следовательно:

'(Юг"* L{W)P + c» = cp V>22>

Из второго равенства получаем:

cp — cv=l {JJF^ О» 23)

Уравнение (I, 23) полезно для вычисления значения cv жидких и твердых тел из определяемых опытом величин ср.

Метод, которым были выведены соотношения (I, 22), называется методом сравнения коэффициентов и широко используется в термодинамических исследованиях.

§ 9. Работа различных процессов. Цикл Карно

Под названием работы объединяются многие энергетические процессы; общим свойством этих процессов является затрата энергии системы на преодоление силы, действующей извне. К таким процессам относится, например, перемещение масс в потенциальном поле. Если движение происходит против градиента силы, то система затрачивает энергию в форме работы; величина работы положительна. При движении по градиенту силы система получает энергию в форме работы извне; величина работы отрицательна. Такова работа поднятия известной массы в поле тяготения. Элементарная работа в этом случае:

ЬА = — Wdh

где W—вес тела; h—высота над начальным нулевым уровнем. При расширении системы, на которую действует внешнее давление р, система совершает работу \ pdv, элементарная работа

Vl

равна в этом случае pdv (vx и v2—соответственно начальный и конечный объемы системы).

При движении электрического заряда е в электрическом поле против направления падения потенциала ф и на участке, где изменение потенциала равно db, а также при увеличении заряда тела, имеющего потенциал 0, на величину de работа совершается над системой, величина ее равна в первом случае —е<% а во втором случае —ф^е.

Аналогичным образом можно выразить работу увеличения поверхности s раздела между однородными частями системы (фазами): ЬА=—ads, где а—поверхностное натяжение.

В общем случае элементарная работа оЛ является суммой нескольких качественно различных элементарных работ:

bA = pdv — Wdh—ods — 'bdz-\

(1,24)

Здесь р, —W, —з, —Ф—силы в обобщенном смысле (обобщенные силы) или факторы интенсивности; v, h, s—обобщенные координаты или факторы емкости. ?

В каждом конкретном случае следует определить, какие виды работы возможны в исследуемой системе, и, составив соответствующие выражения для ЬА, использовать их в уравнении (I, 2а). Интегрирование уравнения (I, 24) и подсчет работы для конкретного процесса возможны только в тех случаях, когда процесс равновесен и известно уравнение состояния, связывающее факторы интенсивности и факторы емкости.

Для очень многих систем можно ограничить ряд уравнения (I, 24) одним членом—работой расширения.

Работа расширения при разных равновесных процессах выражается различными уравнениями, вытекающими из уравнения состояния. Приведем соответствующие уравнения для работы расширения при некоторых процессах:

1) Процесс, протекающий при постоянном объеме (изохорный процесс; y^const):

(1,25)

2) Процесс, протекающий при постоянном давлении (изобарный процесс; p=const):

(I, 26)

3) Процесс, протекающий при постоянной температуре (изотермический процесс, Г=сопз1К Работа расширения идеального газа, для которого pv = nRT:

(I, 27)

4) Процесс, протекающий без теплообмена между системой и окружающей средой (адиабатный процесс; Q=0). Работа идеального газа, для которого (dUldT)v=cv, где cv—теплоемкость при постоянном объеме

г A = —dU

Га Га

А= j* dU — ^ cv dT = cv (7\ — T2) (1, 28)

h h

В машинах, производящих работу, например в тепловых машинах, определенное количество какого-либо вещества (или смеси веществ),

страница 18
< 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
складирование личных вещей
купить раствор для линз ever clean
что делать если замяли руками крыло машины
скамейки для детских площадок

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)