химический каталог




Сборник примеров и задач по физической химии

Автор И.В.Кудряшов, Г.С.Каретников

ческом расширении П моль идеального газа можно определить по формуле

&.S = NRLN(V,/V1) (VII.8)

или

Л S = n * In (Р,/Ра). (VII.9)

Изменение энтропии при поглощении теплоты П моль идеального газа выражают

при Р =const &S=NCV\N(T1/TL) + NRLN(VI/VI), (VII.10)

при V = const AS=nC/,ln(TS/RI)-rtRln(/>a/PI). (VII.11)

Изменение энтропии, при адиабатическом расширении идеального газа определяют по формуле

AS = nCv In (PaVV/PtVy). (VII. 12)

Для химической реакции изменение энтропии Л5реа„ рассчитывают по уравнению

ЛЯпеа„ = 2 (v,S»)KOH-2 (v,S«)Ha„ (VII.13)

(VII. 13а)

где 2 (VTS')KO„, 2 (v,Su)Ka4 — суммы абсолютных энтропии конечных и исходных веществ:

г,

(Л SpMK)ri = (4 Spta„)ri 4- d г.

Изменение энтропии для фазовых переходов ASt.„ будет

ДЯф.11=ДЯф.п/Г. (VII.14)

Абсолютную энтропию S} рассчитывают по уравнению где первая сумма выражает изменение энтропии в процессе нагревания, вторая сумма—-изменение энтропии при фазовых переходах; R In PS — изменение энтропии при расширении (сжатии) насыщенного пара от равновесного давления до 1 атм.

P.R=const, —AG = ff", V, T=const, — AA = W,

Основные свойства термодинамических потенциалов: энергия Гиб-бса С и энергия Гельмгольца А:

(VII.16) (VII.17)

где ДО и АА — изменения энергий Гиббса и Гельмгольца в каком-либо процессе; W — полезная работа. Энергии Гиббса и Гельмгольца являются критериями направленности самопроизвольного процесса и состояния равновесия:

NPHPHT=const ДС<0, (VII.18)

при V и T = const ДЛ<0, (VII.19)

AA — AU—Т AS, (VII.20)

А?=АН—Т 4 S, (VII.21)

где АА, AU, AS, AG, АН — изменение соответствующих функций в любом физико-химическом процессе; при Т = const

AG = AA + A(PV). (VII.22)

Для идеальных газов при Т = const

ДО=ДД+ДпДГ, (VII.23)

где Дл — изменение числа молей газообразных веществ в ходе физико-химического процесса.

Изменения энергий Гиббса и Гельмгольца при нагревании (охлаждении) от У, до Т, при постоянном давлении или объеме выражаются в дифференциальной форме уравнений:

\ ДТ JV V ДТ JAV

(V11.24) (VII.25) (VII. 26) (VII.27)

и в интегральной форме:

°Т,— GT,=I SAT; \GTT — AGTI = J —Д S AT;

П Ti

П 1

(VII.15)

AT,-AT, =J SDT; AAT-AATI

74

— ASAT.

70.

71

В небольшом интервале температур, если СР = const, то

0,-G1 = AG = (Cf-S7.i) (T.-TJ-CpTlgiTJTJ. (VII.28)

Изменения энергий Гиббса и Гельмгольца при сжатии или расширении, когда Т = const, выражаются в дифференциальной форме уравнениями:

(-if),—(VU-29)

\ ар h

\ ДР )Т

ЗАДАЧИ С РЕШЕНИЯМИ

1. При начальной температуре 373 К 1 моль кислорода совершает цикл в идеальной машине Карно. Сначала он расширяется изотермически до двукратного объема, затем расширяется адиабатически до трехкратного объема (по сравнению с первоначальным), затем сжимается изотермически до такого объема, чтобы в результате последующего адиабатического сжатия вернуться к первоначальному состоянию. Приняв 7 = CPLCV — 1,4, рассчитайте работу, совершенную газом в каждой части цикла; работу, произведенную за счет теплоты в цикле, и КПД цикла.

Решение. 1. Для первой стадии цикла — изотермического процесса — работу определяем по уравнению

где ДК — изменение объема в ходе физико-химического процесса; и в интегральной форме: для 1 моль идеальных газов

A,-A1 = \A = RTIN WR/V,), (VII.32)

е!-е1=япп(Р,/р1); (Vii.зз)

для конденсированных систем при умеренных давлениях

С,-С1 = 1'к.ф(Р!-Р1), (VII.34)

где V„ ф — объем конденсированной фазы; для химических реакций (Г = const)

ДС(реак = 2 (viA°/.t>KOH— 2 (v! л С/'()нач. (VII.35)

I I

(VII.36) (VI 1.37)

где 2 (дО/,|)кон. 2(у|дс/,г)иач — суммы энергий Гиббса образова-ния для конечных продуктов и исходных веществ;

Д Ореак = 2 (Д 0,°,()„„„—2 (4 Ф)нм.

ДС° = Д//° — 7" Д S0,

где ДС°, ДЯ°, AS0 — изменение соответствующих функций в стандартных состояниях при температуре Т.

Изменение энергии Гиббса для фазовых переходов

Fr = n«Tln(V2/V1) = Qr,

откуда

IF, = 8,314-373.2,3lg (2V1/V1) = 2146,06 Дж.

2. Для вто

страница 27
< 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

Скачать книгу "Сборник примеров и задач по физической химии" (3.96Mb)


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

 

 

Реклама
где можно выучиться на ремонт газового оборудования
Магазин KNS цифровые решения предлагает ДЕЛЛ Инспирон 3552 - поставка по всей России.
заказать корпоративное такси
сетка сварная ячейка 100 100

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
(24.05.2017)