ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ
СИСТЕМА – тело или группа взаимодействующих тел, фактически
Или мысленно выделяемых из окружающей среды.
СИСТЕМА
Открытая Закрытая Изолированная
∆m=0; ∆Q=0 ∆m=0; ∆Q=0 ∆m=0; ∆Q=0
СИСТЕМА
Гомогенная Гетерогенная
( 1 фаза ) ( n фаз )
Фаза – гомогенная часть системы, отделенная от других частей системы поверхностью раздела.
Гомогенная система – система, в которой каждый параметр ее во
Всех частях системы имеет одно и то же значение или непрерывно
Изменяется от точки к точке. Состоит из одной фазы.
Гетерогенная система – состоит из нескольких фаз, отделенных одна
От другой видимыми поверхностями раздела, где свойства системы
Резко меняются.
СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ
Равновесное Стационарное Переходное
Равновесное состояние системы характеризуется постоянством
Всех свойств во времени в любой точке системы и отсутствием
Потоков вещества и энергии в системе.
Стационарное состояние системы характеризуется постоянством
Всех свойств во времени, которое поддерживается за счет
Непрерывного обмена веществом, энергией между
Системой и окружающей средой.
Переходное состояние системы характеризуется изменением
Свойств системы во времени.
Параметры Состояние системы Функции
Параметры: масса ( m ), количество вещества ( n ), объем ( V ),
температура ( Т ), давление (р), концентрация ( с ).
Интенсивные параметры – параметры, которые не зависят от числа
Частиц (температура, давление , концентрация, плотность)
Экстенсивные параметры – параметры, которые зависят от числа
частиц (объем, масса, теплоемкость, количество вещества)
Процесс – это переход системы из одного состояния в другое, которое
Сопровождается обратимым или необратимым изменением хотя бы
Одного из параметров.
Самопризвольные – это процессы, которые не требуют затраты
Энергии из внешней среды ( растворение соли в воде)
Несамопроизвольные – это процессы, которые требуют затраты
энергии из внешней среды (разделение смеси газов).
Внутренняя энергия ( U ) представляет собой полную энергию
Системы, которая равна сумме потенциальной и кинетической
Энергии всех частиц данной системы
U = Екин. + Епотенц.
Работа ( А ) – это энергетическая мера упорядочного движения тел
Или частиц в направленном силовом поле.
Теплота ( Q ) – это энергетическая мера беспорядочного, хаотичного
Движения частиц, образующих данное тело или систему тел.
Первый закон ( первое начало ) термодинамики :
Системой работы (А) против внешних сил окружающей среды
Q = ∆U + A
Энергетическое состояние системы при изобарно-изотермических
Условиях.
Q = Hкон – Hнач = ∆H
Количество теплоты, которое выделяется или поглощается при проведении химических реакций в изобарно-изотермических условиях, характеризуется изменением энтальпии системы и называется энтальпией реакции.
2. Изохорно-изотермические условия ( V, Т = const )
А = ∆р · V = 0 Q = ∆U
Термохимическое уравнение
2С(тв.) + 3Н2(газ) + 0,5О2(газ) = С2Н5ОН(жид) + 277кДж/моль
Закон Гесса:
В организме человека непрерывно образуется множество различных химических соединений. Необходимые для этого вещества поступают в организм с пищей, вдыхаемым воздухом и питьевой водой. Часть синтезируемых соединений используется в качестве строительных материалов или источников энергопитания и обеспечивает организму рост и развитие; другая же часть, которую можно рассматривать как шлаки или отходы этого процесса, выводятся из организма.
В результате жизнедеятельности происходит синтез веществ, являющихся соединениями С, О, N, S, P. Помимо этих 6 элементов в обмене веществ (метаболизме) активно участвуют еще не менее 26 элементов (Na, K, Ca, Mg, Cl, Fe, F и т.д.) и так называемые микроэлементы (В, Si, Al, V, Cr, Mn, Ni, Cu и т.д.). 78 элементов входят в состав живого организма; 44 – в состав лекарственных препаратов; изотопы 38 элементов – в радиодиагностике и радиотерапии.
Знание химии совершенно необходимо врачам всех специальностей. Врач в своей работе постоянно сталкивается с физико-химическими процессами, протекающими в организме как здорового, так и больного человека, поэтому онтобязан иметь определенный минимум знаний в этой области.
Обмен веществ, происходящий в живом организме неразделим с сопутствующим ему процессом обмена энергией. Процесс обмена вещества и энергии является самым характерным признаком жизни, с его прекращением останавливается и жизнь.
Одной из важнейших задач хим. Термодинамики является экспериментальное определение значений термодинамических констант индивидуальных веществ, знание которых позволяет предсказать осуществление того или иного физико-химического процесса, а также определить пределы его протекания.
Изучение основ хим. термодинамики начнем с определения некоторых исходных понятий.
СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ – это совокупность физико-химических свойств, которыми система обладает в данный момент времени. В термодинамике принято различать равновесное, стационарное, переходное состояния.
Равновесное состояние системы характеризуется постоянством
Системой и окружающей средой. Для живого организма характерно стационарное состояние, а не равновесное, означаюшее для него смерть, т.к. прекращаются потоки в-ва, энергии между организмом и окружающей средой.
Переходное состояние системы характеризуется изменением
Свойств системы во времени.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ
СИСТЕМА – тело или группа взаимодействующих тел, фактически
Дата: 2019-07-24, просмотров: 174.
