Химическая термодинамика -
термодинамика химических процессов.
энергетические эффекты, сопровождающие физические и химические процессы,
возможность, направления и предел самопроизвольного протекания процессов.
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Термодинамика презентация
Содержание
- 1. Термодинамика
- 2. не рассматривает внутреннее строение тел и
- 3. теплота - δQ работа
- 4. Фаза: совокупность частей системы, обладающих
- 5. Функции состояния Внутренняя энергия − U
- 6. Термодинамический процесс
- 7. Термодинамический процесс
- 8. T-const Термодинамический процесс равновесие - P∙V =ν·R·T
- 9. Химическая реакция αА + βB = γC + δD α,β,γ,δ – стехиометрические коэффициенты
- 10. Теплота (Δ Q), сообщенная
- 11. если Т2 > Т1, то UТ2
- 12. Энтальпия
- 13. Тепловой эффект химической реакции
- 15. Теплота сгорания вещества – тепловой эффект реакции
- 16. Теплота растворения – тепловой эффект процесса
- 17. Теплота образования вещества – тепловой эффект реакции
- 18. Стандартные условия: Р0 = 1,013⋅105 Па
- 19. Закон Г.И.Гесса
- 20. Следствие из закона Гесса: ΔrН0298 = (∑
- 21. Зависимость энтальпии образования в-ва от температуры
- 22. пример - Н2О
- 23. Для обратимых (равновесных) процессов Второе начало термодинамики.
- 24. Второе начало термодинамики. в изолированной системе самопроизвольно
- 25. Обратимые процессы: термодинамическая энтропия изолированной системы остается постоянной.
- 26. S = k⋅lnW k = 1,38⋅10-23Дж/К
- 27. Энтропия W1= 1
- 28. S [Дж/К] S0298 [Дж/моль⋅К] Факторы влияющие на величину энтропии
- 29. Зависимость энтропии вещества от температуры
- 30. Критерии самопроизвольности протекания химических процессов Для изолированной
- 31. Свободная энергия ΔF = ΔU – T⋅ΔS
- 32. Свободная энергия Гиббса Свободная энергия Гиббса - это
- 33. Температурная зависимость ΔrG Направление протекания химической реакции
- 34. 1. Термодинамика как наука. Основные понятия, границы применимости.
не рассматривает внутреннее строение тел и механизм протекающих в них процессов; изучает только макроскопические системы (порядка моля вещества); отсутствует понятие "время". Термодинамика
Слайд 1Термодинамика
наука, изучающая
превращения (переходы) энергии из одной формы в другую, от
одной части системы к другой,
Слайд 2 не рассматривает внутреннее строение тел и механизм протекающих в них
процессов;
изучает только макроскопические системы (порядка моля вещества);
отсутствует понятие "время".
изучает только макроскопические системы (порядка моля вещества);
отсутствует понятие "время".
Термодинамика
Слайд 3теплота - δQ
работа - δW
изолированные δm=0; δE=0
закрытые δm=0;
δE≠0
открытые δm ≠0; δE≠0
открытые δm ≠0; δE≠0
Термодинамическая система
Слайд 4
Фаза:
совокупность частей системы, обладающих одинаковыми физическими и химическими свойствами
Термодинамическая система
Фаза ≠
агрегатное состояние
Слайд 5Функции состояния
Внутренняя энергия − U
Энтальпия − H
Энтропия − S
Энергия Гиббса
− G
Энергия Гельмгольца − F
Энергия Гельмгольца − F
Состояние системы
Совокупность всех физических и химических свойств системы
Слайд 10
Теплота (Δ Q), сообщенная термодинамической системе, идет на увеличение внутренней
энергии (Δ U) системы и на совершение системой работы(Δ W).
Первое начало термодинамики
Слайд 15Теплота сгорания вещества – тепловой эффект реакции окисления 1 моля вещества
в избытке кислорода до высших устойчивых оксидов.
Слайд 16
Теплота растворения – тепловой эффект процесса растворения 1 моля вещества в
бесконечно большом количестве растворителя.
∆Нраств = ∆Нкр.реш.+ ∆Нсольв
∆Нраств = ∆Нкр.реш.+ ∆Нсольв
∆Нкр.реш < 0
∆Нсольв > 0
Слайд 17Теплота образования вещества – тепловой эффект реакции образования 1 моля сложного
вещества из простых.
Теплоты образования простых веществ принимаются равными нулю.
Теплоты образования простых веществ принимаются равными нулю.
Na +1/2 O2 + 1/2 H2 = NaOH + ΔfН
Н2 + 1/2 О2 = Н2О
Na+ Н2О = NaOH+ 1/2 H2
Слайд 18Стандартные условия:
Р0 = 1,013⋅105 Па
Т0 = 298,15 К
С0 = 1моль/л ΔfН0298 стандартная энтальпия(теплота) образования
ΔfН0298 –Стандартная энтальпия образования веществ:
Стандартная энтальпия образования вещества
2. сложные в-ва
ΔfН0298= ΔQР кДж/моль
1/2 А2 + 1/2 В2 = АВ + ΔfН0298
Слайд 19
Закон Г.И.Гесса
«тепловой эффект реакции зависит только от вида и состояния исходных
веществ и конечных продуктов и не зависит от пути превращения одних веществ в другие (промежуточных стадий)»
Слайд 20Следствие из закона Гесса:
ΔrН0298 = (∑ νiΔfН0i)продукты – (∑ νiΔfН0i)исходные вещества
Пример.
реакция : CH4
(газ) + CO2 (газ) = 2 CO (газ) + 2H2 (газ)
ΔfН0298, кДж/моль –74,85 –393,51 –110,5 0
Расчет теплового эффекта реакции:
ΔrН0298 = [2⋅(–110,5) + 2⋅0] – [(–74,85) + (–393,51)] = 247,36 [кДж]
ΔfН0298, кДж/моль –74,85 –393,51 –110,5 0
Расчет теплового эффекта реакции:
ΔrН0298 = [2⋅(–110,5) + 2⋅0] – [(–74,85) + (–393,51)] = 247,36 [кДж]
Слайд 23Для обратимых (равновесных) процессов
Второе начало термодинамики. Энтропия
Термодинамическая энтропия - термодинамическая
функция, характеризующая меру необратимого рассеяния энергии в ней. (Клаузиус, 1865г.)
S - энтропия
мера отклонения реального процесса от идеального.
Функция состояния
Слайд 24Второе начало термодинамики.
в изолированной системе
самопроизвольно протекают процессы с увеличением энтропии
(dS > 0) при равновесии S максимальна (dS = 0)
Невозможен процесс, единственным результатом которого являлась бы передача тепла от более холодного тела к более горячему
Коэффициент полезного действия ни одного реального процесса не может быть 100% при преобразовании энергии в работу.
Слайд 25Обратимые процессы: термодинамическая энтропия изолированной системы остается постоянной.
(ΔS = 0)
Необратимые процессы: возрастание
энтропии всей изолированной системы. (ΔS > 0)
Энтропия идеального кристалла при 0 К равна нулю
Слайд 26S = k⋅lnW
k = 1,38⋅10-23Дж/К – константа Больцмана (k =
R/NА)
W – термодинамическая вероятность состояния системы
W – термодинамическая вероятность состояния системы
Энтропия
В изолированной системе самопроизвольно идут только процессы в которых реализуется более вероятное состояние системы, т.е. процессы сопровождающиеся увеличением термодинамической вероятности W и следовательно энтропии S.
Слайд 27Энтропия
W1= 1
W2= 4
W3= 6
W4= 4
W5= 1
I – V варианты распределения по
двум по- ловинам (макросостояния системы)
Wi – число способов (микросостояний)
реализации макросостояний
ΣWi=16 - всего способов размещения 4-х
молекул по двум половинам
W – термодинамическая вероятность
Слайд 30Критерии самопроизвольности протекания химических процессов
Для изолированной системы: реакция протекает в сторону
увеличения энтропии.
увеличение числа молей газа
увеличение числа фаз (выпадение осадка)
увеличение числа молей газа
увеличение числа фаз (выпадение осадка)
Для закрытых систем: потенциалы
Гельмгольца ( изохорно-изотермический)
Гиббса (изобарно-изотермический)
F ≡ U – T⋅S
G ≡ H – T⋅S
[кДж; кДж/моль]
Слайд 32Свободная энергия Гиббса
Свободная энергия Гиббса - это величина, показывающая изменение энергии в
ходе химической реакции и дающая ответ на вопрос о возможности протекания химической реакции
По физическому смыслу свободная энергия Гиббса - это та часть теплосодержания Н, которое тело может превратить в работу при постоянных температуре и давлении.
Слайд 341. Термодинамика как наука. Основные понятия, границы применимости. : Системы и их
классификации, термодинамическая фаза, термодинамические переменные (параметры состояния), термодинамические функции, равновесие.
2. I начало термодинамики. Энтальпия. Стандартная энтальпия образования вещества. Зависимость энтальпии от температуры.
3. II начало термодинамики. Энтропия. . Статистический смысл энтропии по Больцману.
4. Свободная энергия Гиббса.
5. Условия равновесия и самопроизвольности протекания процесса.
2. I начало термодинамики. Энтальпия. Стандартная энтальпия образования вещества. Зависимость энтальпии от температуры.
3. II начало термодинамики. Энтропия. . Статистический смысл энтропии по Больцману.
4. Свободная энергия Гиббса.
5. Условия равновесия и самопроизвольности протекания процесса.
Вопросы для конспектирования
