Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Исходя из основного уравнения второго начала термодинамики

(где S – энтропия, а dS – дифференциально малое изменение энтропии) надо уметь показать, что:

1) только в изолированной системе энтропия как функция состояния определяет направленность процессов и состояние равновесия, независимо от характера процесса;

2) в неизолированных системах при соответствующих условиях направленность процессов, их состояние равновесия и движущая сила процесса определяются с помощью термодинамических потенциалов: F – свободная энергия Гельмгольца (изохорно-изотермический потенциал при постоянных объёме и температуре); G – свободная энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал при постоянных давлении и температуре); U – внутренняя энергия (изохорно-изоэнтропийный потенциал при постоянных объёме и энтропии); Н – энтальпия (изобарно-изоэнтропийный потенциал при постоянных давлении и энтропии).

Все термодинамические потенциалы являются свойствами системы при любых условиях, но направленность процессов они определяют только при постоянстве соответствующих двух параметров.

Для практических расчётов пользуются абсолютными значениями энтропии в стандартном состоянии, вычисленными при помощи постулата Планка (энтропия чистых твёрдых веществ, образующих идеальные кристаллы при абсолютном нуле равна нулю) и сведёнными в таблицы. В справочниках, как правило, энтропия даётся при 298 К и обозначается . Стандартным состоянием вещества называют состояние, в котором это вещество находится под давлением р = 1,013∙10⁵ Па. От этих значений энтропии легко перейти к абсолютным значениям при любой температуре. Стандартное значение энтропии при температуре Т обозначается . Другие термодинамические функции приводят в виде изменения и т.д., f указывает, что это функция образования.

В курсе физической химии приходится часто встречаться с понятием «химический потенциал», введённым в термодинамику Гиббсом. Химический потенциал какого-либо компонента в смеси равен частной производной термодинамического потенциала системы по количеству молей данного вещества.

В каждом отдельном случае частная производная берётся при постоянстве тех параметров, при которых термодинамический потенциал определяет направленность процесса, а также при постоянстве числа молей в системе всех веществ n_j, кроме вещества, число моль которого n_i, и для которого определяется химический потенциал. Таким образом, химический потенциал показывает, насколько изменится термодинамический потенциал системы при соответствующих условиях, если в бесконечно большой объём её прибавить 1 моль данного вещества.

В результате освоения данного материала студент должен:

Знать

¶ основные цели и задачи курса;

¶ основные понятия и определения физической химии;

¶ основные законы химической термодинамики;

¶ условия и закономерности, при которых химический процесс возможен;

¶ условия, при которых работа процесса выполняется наиболее полно;

Уметь

¶ применять законы термодинамики к химическим процессам.

¶ производить расчет энергетических характеристик (ΔH, ΔU, ΔS, ΔG, ΔF) химических процессов, как при стандартных условиях, так и при заданных температурах и давлении;

¶ определять возможность протекания процессов.