Celsius. Definicija termodinamičke temperature. Dogovor: sustav se zagrijava q > 0 sustav se hladi q < 0. Nulti stavak termodinamike

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Celsius. Definicija termodinamičke temperature. Dogovor: sustav se zagrijava q > 0 sustav se hladi q < 0. Nulti stavak termodinamike"

Ισίδωρος Αβραμίδης
5 χρόνια πριν
Προβολές:

1 kemjska temdnamka Stanje sustava suju fzkalne velčne: - mnžna mlekula, masa sustava - vlumen - temeatua - tlak Fzkalne velčne mgu bt ekstenzvne (vse bju jednk u sustavu, n. masa, vlumen) ntenzvne (ne vse bju jednk u sustavu, n. temeatua, gustća). Pces edstavlja mjenu stanja sustava. Pmjena neke fzkalne velčne, X, jednaka je: X Xknačn Xčetn X X1 kemjska temdnamka ndes Celsus ( ) gegacjsk (agegatn) stanje tva g - lnvt stanje l - tekuće stanje s - čvst stanje c - kstaln stanje sln - tna aq - vdena tna aq, - vdena tna besknačnm azjeđenju cd - kndenzan stanje Celsus Ognalna skala Od t l (H O) 0 C slutna nula t b (H O) 100 C Tjna tčka vde t t (H O) 0,01 C T t (H O) 73,16 Defncja temdnamčke temeatue T lm ( V / nr) 0 Nult stavak temdnamke T T T T C T T C TOPLIN je enegja enesena s jedng sustava na dug kada matan sustav nsu u tlnskj avntež. Dgv: sustav se zagjava q > 0 sustav se hlad q < 0 dq C dt Funkcja stanja velčna kja je deđena sključv stanjem sustava, a ne utem kjm se u t stanje dšl. Tlna nje funkcja stanja. C tlnsk kaactet 1

2 RD Dgv: - sustav vš ad w < 0 - nad sustavm se vš ad w > 0 Vlumn ad V w dv V V1 Pv glavn stavak temdnamke UNUTRNJ ENERGIJ, U -svjstv (funkcja) stanja -unutanja enegja zlang sustava je stalna Rad nje funkcja stanja. U U U1 q + w dh dq C dt du dq C dt V V Entalja, H H U + V - svjstv (funkcja) stanja emjske eakcje a + b + cc +... P + R +... Stehmetjsk kefcjent ν N N n n Pmje: CH 4 (g) + O (g) CO (g) + H O(l) Reakcjske velčne Reakcjska velčna X je acjalna devacja velčne X dsegu eakcje Zad.: Izačunajte dseg eakcje ak je u eakcj zgl g metana. X X ξ N ξ n L Dseg (naedak) eakcje bjnst etvb 3 1 vgadva knstanta ( L 6,0 10 ml ) H ξ H ak se eakcjska entalja bčn ne mjenja tjekm eakcje vjed: U ξ U H H ξ U U ξ

3 Standadna stanja H U - lnv: dealn ln, 10 5 Pa 1 ba - kutne, tekućne: čsta tva, 10 5 Pa 1 ba H H ξ - smjese tne: nema nteakcja, 10 5 Pa 1 ba emjsk ces Fzkalne mjene H (g) + O (g) H O(l); H 1H 571,7 kj ml ξ 1 1 H O(l) H O(g) H (g) + 1/O (g) H O(l); ξ ξ1 g 1 vah l H 40, 66 kj ml H H 1 H ξ 85,8 kj ml 1 H O(g) H O(l) H O(l) H (g) + 1/O (g) H H H ,8 kj ml 1 l 1 gh vah 40, 66 kj ml Odns eakcjskh entalja unutašnjh enegja H U + V H U + (V) H U + (V) H U + (nrt) H U + RTΣν (g) 3

4 almetja Reakcjsk kalmeta - mjeenje tlne zmjenjene u nekm fzkalnm l kemjskm cesu H q C T H q CT, T knst. U q C T V V Reakcjska ćelja Dvje ćelje: mjena efeentna Ćelje zmeđu dva džača Umetnut u zajednčk ztemaln blk Pluvdčk temčlanc nalaze se zmeđu džača ztemalng blka Iztemaln blk blžen asvnm sljem Stablna vdena kuelj (± 0,0005 ºC) 0,3 0, Pkus: Re vda u Re vdu j ddataka: 5 Vlumen svakg ddatka: 10 l Razmak zmeđu ddataka: 300 s mbustjsk kalmeta U q CT V V, T knst. P / W 0,1 6,1 J 0 5,9 J 6,4 J 7,4 J 5,5 J -0,1-0, t / s H U + ( V ) U + RTn g 4

Temeatuna vsnst eakcjske entalje unutanje enegje Hessv zakn T H ( T ) H ( T ) C dt 1 T1 C ν C,

dt CV ν CV, T1 Geman Hen Hess Stvaanje H ν f H DRUGI ZON TERMODINMIE Sagjevanje H ν H c tmzacja H ν

dq ds T ev dq ds T Pmje: Sntan ces S > 0 Sntan ces u zlanm sustavu aćen su većanjem ukune entje.

5 Temeatuna vsnst eakcjske entalje unutanje enegje Hessv zakn T H ( T ) H ( T ) C dt 1 T1 C ν C, Entalje neke eakcje jednaka je zbju entalja eakcja na kje eakcju mžem astavt U ( T ) U ( T1 ) T CV dt CV ν CV, T1 Geman Hen Hess Stvaanje H ν f H DRUGI ZON TERMODINMIE Sagjevanje H ν H c tmzacja H ν ath ENTROPIJ Entja svema aste. dq ds T ev dq ds T Pmje: Sntan ces S > 0 Sntan ces u zlanm sustavu aćen su većanjem ukune entje. Pmjena entje s mjenm vlumena Pmjena entje s mjenm temeatue Pmjena entje lkm fazne tansfmacje Fe m 500 g c(fe) 0,49 J /g T (Fe) HO m 1360 g c( HO) 4,18 J /g T ( H O) 93 1 T 96,1 5

6 entja mješanja S mx nr(x lnx + x lnx ) TREĆI ZON TERMODINMIE Jsah Wllad Gbbs Entja elemenata savšenh kstala je nula aslutnj nul. Sm ( T 0 ) 0 Gbbsva enegja, G G H TS Sntan ces: Suk > 0 G < 0 G H TS G > 0 G 0 G < 0 Pvatna eakcja Ravnteža Sntana, naedna eakcja 6

7 G H TS knst. T knst. d d d G V S T ( ) ( ) dg d H TS dh d TS dh TdS SdT H U + V ( ) dh du + d V du + dv + Vd G T V dg du + dv + Vd TdS SdT dg dq dv + dv + Vd dq SdT dg Vd SdT G S T dg Vd SdT G S T Sublmacja: (s) (g) G S T Temdnamčk tencjal emjsk tencjal ( G / T ) H T T ( G / T ) H (1/ T ) PRCIJLNE MOLRNE VELIČINE X n, T, n j X% 7

8 Pacjaln mlan vlumen V n, T, n j V% V% 1 ml H O u H O V 18 cm ( H O) 18cm ml 1 ml H O u C H 5 OH V 14 cm 3 V% ( H O) 14cm ml 3 1 S n, T, n j S% H n, T, n j H% G n, T, n j G% emjsk tencjal 1) Čsta tva* G n, T, n j Gm ( ) 8

9 Čst ln dg Vd SdT T knst. dg Vd Pa ( ) ( ) 1 RT ln 1 G( ) dg G( 1 ) 1 Vd ( ) G( ) G( ) nrt ln / 1 1 emjsk tencjal čstg dealng lna RT ln + ) emjsk tencjal lna u dealnj smjes RVNOTEŽ dg 0 emjsk tencjal čstg dealng lna: RT ln + emjsk tencjal lna u dealnj smjes: RT ln x RT ln + + Daltnv zakn x ) emjsk tencjal tva u dealnj smjes tekućna Raultv zakn: x * (l) (g) Ravnteža RT ln + G dg 0,g G,l 0,g,l 0,g g RT ln x RT ln + +,g g RT ln + + RT ln x,g,g 9

10 ,g,l Čsta tekućna u avntež: Tekuća smjesa u avntež:,g,l + RT ln x + RT ln x,l,l + + % RT ln x V d ln,m + RT x V d + emjsk tencjal sastjka u kndenzanm smjesama (tekućm čvstm) standadnm tlaku: + RT ln x emjsk tencjal sastjka u kndenzanm smjesama (tekućm čvstm) tlaku : + + % RT ln x V d emjsk tencjal sastjka u dealnm lnskm smjesama: ln ln + RT x + RT emjsk tencjal sastjka u dealnm kndenzanm smjesama: + RT ln x + V,m ( ) emjsk tencjal tljene tva u tn: + RT ln x + RT ln IDELNI SUSTVI RELNI SUSTVI INTERCIJ MEĐU ČESTICM n n M x b M x c n ρ n M c c c ( ) RT RT RT + ln + ln + ln ρ c c ( ) ln ln b ln b RT M b RT RT b b Plnv Tekućne utne Otne emjsk tencjal ealnh sustava PROMJENE TERMODINMIČIH VELIČIN PRILIOM MIJEŠNJ PLINOV I TEUĆIN Gbbsva enegja mješanja Razdvjen lnv G n * + n * 1 + RT ln + RT ln G1 n + RT ln + n + RT ln 10

11 Pmješan lnv G n + n G n + RT ln + n + RT ln x x RT ln + RT ln + G n + RT ln + n + RT ln G n + RT ln x + RT ln + n + RT ln x + RT ln Gbbsva enegja mješanja dealnh lnva: Gmx G1 G G n RT ln x + n RT ln x mx ( ln ln ) G nrt x x + x x mx dg VdP SdT G S T S G mx mx T S n R ln x n R ln x mx S nr( x ln x + x ln x ) mx 11

12 Mješanje tekućna kje tve dealnu smjesu H G + TS 0 mx mx mx ( ln ln ) G nrt x x + x x mx S nr( x ln x + x ln x ) mx H mx 0 Pmjena Gbbsve enegje s naedvanjem kemjske eakcje G n, T, n j G% SSTV RECIJSOG SUSTV N (g) + 3 H (g) NH 3 (g) n 0 /ml n f /ml ξ 5 ml max dg dn dn ν dξ dg ν d ξ, T knst. dn dξ ν Gbbsva enegja u eakcjskm sustavu dg G ν dξ dg G ν dξ G < 0 G 0 G > 0 ξ eq dg G ν dξ 1

13 Gbbsva enegja u eakcjskm sustavu dg G ν dξ + RT ln a dg G ν dξ ( ln ) G ν + RT a G G + RT ln a ν a ν Q eq G 0 Standadna knstanta avnteže ( ) eq G + RT ln a ν 0 ( ) eq G RT ln a ν Standadna knstanta avnteže EMPIRIJSE ONSTNTE RVNOTEŽ a ν Q ν ν ( ) eq a ( ) eq eq a Qe ( ) Tlačna knstanta avnteže ν G RT ln eq ( ) ν ( ) ν y x Racnalna knstanta avnteže eq ( x ) ν x eq ( ) y ν ncentacjska knstanta avnteže c eq ( c ) ν eq ( ) ν c ( ) ν c y 13

14 Ovsnst standadne knstante avnteže temeatu RT ln G H T S Otaanje lnva Pmje kemjskh eakcja cesa O (g) O (aq) ln H 1 S R T R H < 0 H 0 + H > 0 ( ) ( O (g)) / c O (aq) / c ( O (g)) ( O (aq)) c, c ( O (aq) ) ( O (g)) Otaanje kutna g S(s) g + (aq) + S - (aq) a + ( ( )) ( ) ( gs s g (aq) + S (aq)) + ( g ) a( S ) a ( g S) c + ( g ) ( S ) c c Dscjacja vde H O(l) H + (aq) + OH - (aq) a + ( ) ( ) ( + ) ( ) w c H c OH w a H a OH + ( HO(l) ) ( H (aq)) + ( OH (aq)) + ( H ) a ( OH ) a ( H O) Dscjacja ctene kselne HOc(aq) H + (aq) + co - (aq) + ( HOc(aq) ) ( H (aq)) + ( co (aq)) + + a ( H ) a ( co ) c ( H ) c( co ) c a ( HOc) c( HOc) lgatvna svjstva 14

15 Tlak aa taala (l) (g) x (1 x ) x (s) (l) -(s) +(l) 0 Talšte tne (l) + RT f ln x l (s) + RT f ln x s -RT f ln x l (l) - (s) fus G fus H - T f fus S T f H S R ln x fus fus l kskska knstanta Velšte tne f M RTf fush M m f T f m M RTb b vah M m b T b m kskska knstanta deđvanje mlane mase tljene tva kskjm ebulskska knstanta deđvanje mlane mase tljene tva ebulskjm smtsk tlak smtsk tlak α β Osmtska avnteža: α β c ( ) (, ) M h RT ln x Π V β RT x Π V m, m, 15

16 smtsk tlak n n x (n << n ) n + n n V,m V /n Π c RT M RTm Π V RT γ Π smmetjsk deđvanje mlane mase tva 16

Σχετικά έγγραφα

21/5/2008. Θερµοχηµεία

21/5/2008. Θερµοχηµεία Θερµοχηµεία Θερµοχηµεία Είναι η µελέτη των θερµικών φαινοµένων που συνοδεύουν µια χηµική αντίδραση. Θερµότητα αντίδρασης υπό σταθερή πίεση Θερµότητα αντίδρασης υπό σταθερή πίεση Η θερµοδυναµική συνάρτηση