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
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
, то оказывается, что при обратимом цикле работы автомобили достигаются предельные значения этого КПД. При обратимом цикле Карно
, 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
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
Подставляя выражение для Q в уравнение первого начала термодинамики возможно записать
Преобразование этого выражения даст
*
Для процессов протекающих при постоянном количестве, считая что
, возьмём
**
Уравнения (*) и (**) именуются уравнениями Гиббса-Гельмгольца; они обобщают второе и первое начало термодинамики. Из них вытекает такие следствия:
1. Так как величины Amax и
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
.
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.
, то она определяется трансформацией внутренней энергии:
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.
