ЛЕКЦИЯ № 15. Третий закон термодинамики

Понятие химического сродства.Известно, что многие вещества реагируют друг с другом легко и быстро, другие вещества реагируют с трудом, а третьи – не реагируют. Исходя из этого, вывели предположение, что между веществами существует какое-то химическое сродство.

1-е предположение – мерой химического сродства была скорость реакции.

2-е предположение – М. Бертло и Х. Томсон высказали, что мерой химического сродства является тепловой эффект.

3-е предположение – max А (Вант-Гофф). Если max А > 0, то химическое сродство между веществами существует, и реакция протекает слева направо. Если Аmax< 0 →, то химического сродства между веществами нет, и реакция протекает справа налево. Если Аmax= 0, то реакция протекает и туда, и обратно. На основе этого создавался третий закон термодинамики; М. Бертло и Х. Томсон, изучая поведение термодинамических систем при низких температурах, в 1906 г. обнаружили, что при низких температурах между веществами существует так называемое химическое сродство, которое они определили как тепловой эффект, ими было установ-лено, что тепловой эффект Qv – Аmax в конденсированных системах при низких температурах, где Аmax максимальная работа.

но на самом деле это не max, если исходить из уравнения Гельмгольца.

Для того, чтобы работа была max, она должна равняться тепловому эффекту Amax = Qv, надо вычислить:

ΔF = Qv.

Аналитические выражения третьего закона термодинамики:

это изохорно-изотермические условия.

Если Аmax = QP, ΔG, Qp, ΔH – функции

это изобарно-изотермические условия.

Тепловая теорема Нернста(третий закон термодинамики)(рис. 16)


Рис. 16

 

Энергии (ΔU, ΔH, QV, QP, ΔF, ΔG), tgαугла наклона прямой – дает температурный коэффициент любой функции.

Для реакций, протекающих в конденсированных системахпри приближении температуры к абсолютному нулю, кривые max работы и теплового эффекта соединяются и имеют одну большую касательную, параллельную оси температур.

Следствия из третьего закона термодинамики:

1. Свойства энтропии вблизи абсолютного нуля – постулат Планка:

ΔF = ΔU – TΔS.

абсолютная энтропия.

2. Теплоемкость Сp, Сv

3. Коэффициент термического расширения тела и термического давления.

Идеальные газы не подчиняются третьему закону термодинамики, так как газ вблизи абсолютного нуля называется вырожденным.

CP CV R вблизи абсолютного нуля – уравнение Майера не работает.

4. О невозможности достижения абсолютного нуля. Третий закон термодинамики – приближенный закон. Используется для совершенного кристалла любого вещества.

 

Оглавление

1) Введение

2) ЛЕКЦИЯ № 1. Идеальный газ. Уравнение состояния реального газа

3) Элементы молекулярно-кинетической теории

4) Уравнение состояния идеального газа

5) Кинетическая теория газов

6) Уравнение состояния реального газа

7) ЛЕКЦИЯ № 2. Химическая термодинамика

8) Системы и их классификация

9) Термодинамические параметры. Термодинамические показатели. Баланс напряжений

10) Первый закон термодинамики. Калорические коэффициенты. Связь между функциями CP и Cv

11) Изопроцессы в термодинамике. Энергия Гельмгольца

12) Процессы. Второй закон термодинамики

13) Цикл Карно

14) Невозможность вечного двигателя

15) ЛЕКЦИЯ № 3. Растворы

16) Общая характеристика растворов

17) Концентрация и способы ее выражения

18) Растворимость газов в жидкостях

19) Растворы неэлектролитов. Закон Рауля и его следствия

20) Осмос

21) Фугитивность

22) Закон Генри

23) ЛЕКЦИЯ № 4. Катализ

24) История открытия явления катализа

25) Механизм каталитического взаимодействия. Виды катализаторов

26) ЛЕКЦИЯ № 5. Химическое равновесие

27) Понятие химического равновесия. Закон действующих масс

28) Уравнение изотермы химической реакции

29) Уравнения изохоры, изобары химической реакции

30) Расчет KP (метод Темкина-Шварцмана)

31) Расчет равновесного состава химического равновесия

32) ЛЕКЦИЯ № 6. Химическая кинетика

33) Понятие химической кинетики

34) Факторы, влияющие на скорость химической реакции

35) ЛЕКЦИЯ № 7. Коррозия металлов

36) Основные понятия и терминология

37) Классификация процессов коррозии металлов

38) Виды коррозионных разрушений

39) Методы защиты от коррозии

40) ЛЕКЦИЯ № 8. Физико-химический анализ

41) Суть физико-химического анализа

42) Однокомпонентные системы

43) Физико-химические методы анализа состава сплавов

44) ЛЕКЦИЯ № 9. Термохимия

45) Понятие термохимии

46) Закон Гесса

47) Закон Кирхгоффа. Интегральная форма уравнений Кирхгоффа

48) ЛЕКЦИЯ № 10. Гальванические элементы

49) Понятие гальванического элемента

50) Химические источники тока

51) Регенерация и утилизация ХИТов

52) ЛЕКЦИЯ № 11. Электрохимия

53) Понятие электрохимии

54) Электродные процессы

55) Катодные и анодные процессы в гальванотехнике

56) Современные направления в развитии термодинамической и прикладной электрохимии

57) ЛЕКЦИЯ № 12. Теоретическая электрохимия

58) Ассоциации в растворах электролитов. Понятие о теории сильных электролитов. Активность

59) Термодинамика растворов электролитов. Типы ДЭС

60) Современные подходы к описанию термодинамических свойств растворов электролитов

61) Термодинамические характеристики ионов в растворах электролитов

62) Неравновесные явления в ионной системе

63) Равновесие в системе жидкость – жидкость

64) Понятие ДЭС. Модельные представления о строении ДЭС на границе раздела фаз

65) Проводники первого и второго рода

66) Электроды сравнения

67) ЛЕКЦИЯ № 13. Электрохимическая кинетика

68) Основные кинетические характеристики и методы их расчетов

69) Уравнения электрохимической кинетики, пределы их применимости

70) Кинетические особенности электроосаждения металлов и сплавов

71) Влияние природы растворителя на скорость электрохимических реакций

72) Электроосмос

73) Электрокапиллярные кривые

74) Электрохимическое перенапряжение (перенапряжение переноса заряда)

75) Факторы, влияющие на перенапряжение водорода. Перенапряжение кислорода

76) ЛЕКЦИЯ № 14. Применение теоретической и прикладной электрохимии

77) Прикладная электрохимия

78) Электрохимия углерода

79) Биоэлектрохимия

80) Стохастические процессы и самоорганизующиеся системы

81) Исследование явления высокотемпературной сверхпроводимости в оксидах сложного состава

82) Моделирование электрохимических процессов

83) Метод гальваностатических кривых

84) ЛЕКЦИЯ № 15. Третий закон термодинамики

 








Дата добавления: 2015-08-08; просмотров: 3178;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.018 сек.