Обобщение первого и второго начала термодинамики.

Применяя уравнение первого и второго начала термодинамики, отыщем связь между большой работой реакции, идущей при постоянном количестве Аmax, теплотой ее QV и безотносительной температурой Т. В соответствии с первым началом термодинамики возможно записать

Обобщение первого и второго начала термодинамики.
Обобщение первого и второго начала термодинамики.

С другой сторон, для выражения второго начала термодинамики воспользуемся формулировкой этого закона, данной Сади Карно.

В случае если степень применения теплоты чтобы получить работу оценить коэффициентом нужного действия тепловой автомобили

Обобщение первого и второго начала термодинамики.

, то оказывается, что при обратимом цикле работы автомобили достигаются предельные значения этого КПД. При обратимом цикле Карно

Обобщение первого и второго начала термодинамики.
Обобщение первого и второго начала термодинамики.

, где

Q1 – теплота данная теплоотдатчиком, имеющим температуру Т1, рабочему телу

Q2 – теплота переданная рабочим телом теплоприемнику с более низкой температурой T2

Разность Q1 – Q2 – являются ту часть теплоты, которая отправилась на совершение рабочим телом работы. Тогда в общем виде возможно записать

Обобщение первого и второго начала термодинамики.
Обобщение первого и второго начала термодинамики.

Из этого уравнения вытекает, что переход тепла в работу вероятен при наличии температурного перепада (T1 – T2), но данный переход ограничен, т. к. часть тепла в обязательном порядке обязана остаться необращенной в работу.

Из прошлой формулы направляться

Обобщение первого и второго начала термодинамики.
Обобщение первого и второго начала термодинамики.

Подставляя выражение для Q в уравнение первого начала термодинамики возможно записать

Обобщение первого и второго начала термодинамики.
Обобщение первого и второго начала термодинамики.
Обобщение первого и второго начала термодинамики.

Преобразование этого выражения даст

Обобщение первого и второго начала термодинамики.
Обобщение первого и второго начала термодинамики.

*

Для процессов протекающих при постоянном количестве, считая что

Обобщение первого и второго начала термодинамики.
Обобщение первого и второго начала термодинамики.

, возьмём

Обобщение первого и второго начала термодинамики.

**

Уравнения (*) и (**) именуются уравнениями Гиббса-Гельмгольца; они обобщают второе и первое начало термодинамики. Из них вытекает такие следствия:

1. Так как величины Amax и

Обобщение первого и второго начала термодинамики.

являются переменными, вероятно такое соотношение между ними, в то время, когда при хорошем значении Amax величина QV будет отрицательной, другими словами тепловой эффект станет эндотермическим.

Возможность протекания эндотермической реакции в этом случае обуславливается такими факторами

А) малым численным значением Amax

Б) протеканием реакции в области больших температур

В) хорошим значением температурного коэффициента работы

Обобщение первого и второго начала термодинамики.

.

Следовательно, можно подчернуть, что в области больших температур, к примеру в электрической дуге, будут протекать в основном эндотермические реакции, тогда как в условиях сниженных температур, к примеру при охлаждении сварочной ванны, направляться ожидать более полного протекания экзотермических реакций.

2. В случае если большая работа в разглядываемом ходе не зависит от температуры, т. е.

Обобщение первого и второго начала термодинамики.

, то она определяется трансформацией внутренней энергии:

Обобщение первого и второго начала термодинамики.

Контрольные вопросы:

1. В чем сущность первого начала термодинамики применительно к химический процессам?

2. В чем сущность закона Гесса?

3. Как именно определяется тепловой эффект реакции, протекающей при повышенной температуре, хорошей от стандартной?

4. Что такое энтальпия? Какова связь между энтальпией и внутренней энергией?

5. В чем сущность второго качала термодинамики применительно к химическим процессам? Что такое энтропия, как возможно ее выяснить?

6. Каков суть понятия изобарно-изотермного и изохорно-изотермного потенциалов? Что ими оценивается?

7. Какая связь между большой изотермическим потенциалом и работой реакции?

8. Определение условий термодинамического равновесия совокупности.

Базы теплотехники. Второй закон термодинамики. Энтропия. Теорема Нернста.


Похожие статьи:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: