Функции состояния.

Термодинамика – наука о превращениях одних видов энергии и работы в другие. Химическая т/д изучает превращения энергии и работы при химических реакциях, а также изучает условия устойчивости химических систем, веществ и закономерности перехода из одного состояния в другое. Например: почему идет реакция горения угля до образования CО₂, а не разложения диоксида углерода.

Состояние системы определяется параметрами состояния:

- объем V (молярный объем); если объем постоянный, то процесс называется изохорический или изохорный;

- давление Р; если давление постоянно, то процесс называется изобарический или изобарный;

- температура Т; при постоянной температуре процесс называется изотермический;

- число молей n = m/М.

Состояние системы аналитически представляют в виде уравнения состояния f (P,V,T,n) = 0. Известно только одно уравнение, связывающее все эти параметры – это уравнение состояния идеального газа – уравнение Клапейрона-Менделеева: PV = nRT. Для большинства реальных систем уравнение уравнения состояния в явном виде не известны, поэтому для т/д описания используют функции состояния – переменная характеристика системы при постоянстве одного из параметров, зависящая только от конечного и начального состояния системы и не зависящая от того, каким образом произведен этот переход. К ним относятся:

Внутренняя энергия U: DU = Q – A 1 закон термодинамики

Энтальпия Н: DН = DU + PDV

Энтропия S: S = Q/T

Энергия Гиббса G: G = H – TS

Энергия Гельмгольца: F = U - TS