химический каталог




ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ термодинамическое функция состояния системы, ее энергия, определяемая внутр. состоянием. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. складывается в основные из кинетическая энергии движения частиц (атомов, молекул, ионов, электронов) и энергии взаимодействие между ними (внутри- и межмолекулярной). На ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. влияет изменение внутр. состояния системы под действием внешний поля; во ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. входит, в частности, энергия, связанная с поляризацией диэлектрика во внешний электрич. поле и намагничиванием парамагнетика во внешний магн. поле. Кинетич. энергия системы как целого и потенциальная энергия, обусловленная пространств. расположением системы, во ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. не включаются. В термодинамике определяется лишь изменение ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ э. в различные процессах. Поэтому ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ э. задают с точностью до некоторого постоянного слагаемого, зависящего от энергии, принятой за нуль отсчета. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. U как функция состояния вводится первым началом термодинамики, согласно которому разность между теплотой Q, переданной системе, и работой W, совершаемой системой, зависит только от начального и конечного состояний системы и не зависит от пути перехода, т.е. представляет изменение функции состояния

где U1 и U2 - ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. системы в начальном и конечном состояниях соответственно. Уравнение (1) выражает закон сохранения энергии в применении к термодинамическое процессам, т. е. процессам, в которых происходит передача теплоты. Для циклический процесса, возвращающего систему в начальное состояние, . В изохорных процессах, т.е. процессах при постоянном объеме, система не совершает работы за счет расширения, W=0 и теплота, переданная системе, равна приращению ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ.: Qv=. Для адиабатич. процессов, когда Q = 0, = - W. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. системы как функция ее энтропии S, объема V и числа молей mi i-того компонента представляет собой термодинамический потенциал. Это является следствием первого и второго начал термодинамики и выражается соотношением:

"

где Т - абс. температура, р-давление,-химический потенциал i-того компонента. Знак равенства относится к равновесным процессам, знак неравенства-к неравновесным. Для системы с заданными значениями S, V, mi (закрытая система в жесткой адиабатной оболочке) В.э. при равновесии минимальна. Убыль ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ э. в обратимых процессах при постоянных V и S равна макс. полезной работе (см. Максимальная работа реакции).

Зависимость ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. равновесной системы от температуры и объема U =f(T, V)называют калорическим уравнением состояния. Производная ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. по температуре при постоянном объеме равна изохорной теплоемкости:

ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. идеального газа от объема не зависит и определяется только температурой.

Экспериментально определяют значение ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. вещества, отсчитываемое от ее значения при абс. нуле температуры. Определение ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. требует данных о теплоемкости СV(Т), теплотах фазовых переходов, об уравении состояния. Изменение ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. при химический реакциях (в частности, стандартная ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ э. образования в-ва) определяется по данным о тепловых эффектах реакций, а также по спектральным данным. Теоретич. расчет ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ э. осуществляется методами статистич. термодинамики, которая определяет ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. как среднюю энергию системы в заданных условиях изоляции (например, при заданных Т, V, mi). ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. одноатомного идеального газа складывается из средней энергии поступат. движения молекул и средней энергии возбужденных электронных состояний; для двух- и многоатомных газов к этому значению добавляется также средняя энергия вращения молекул и их колебаний около положения равновесия. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. 1 моля одноатомного идеального газа при температурах порядка сотен К составляет 3RT/2, где R-газовая постоянная; она сводится к средней энергии поступат. движения молекул. Для двухатомного газа мольное значение ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ.-ок. 5RT/2 (сумма поступат. и вращательное вкладов). Указанные значения отвечают закону равнораспределения энергии для названных видов движения и вытекают из законов классич. статистич. механики. Расчет колебательное и электронного вкладов во ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ., а также вращательное вклада при низких температурах требует учета квантовомеханические закономерностей. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯэ. реальных систем включает помимо вкладов, учитываемых для идеального газа, также среднюю энергию межмолекулярных взаимодействии.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы создание презентации в powerpoint цена
участок на новой риге цены
курсы повышения квалификации парикмахеров
цветографическая схема такси

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
(03.12.2016)