Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.5.Statykachemiczna
45
1.5.Statykachemiczna
1.5.1.Układyotwarte.Potencjałchemiczny
Ewentualnezmianyilościposzczególnychskładnikówwukładziezamkniętymwy-
wołanesąjedynieprzebiegiemreakcjichemicznejisąjednoznacznieokreślonezmianą
liczbypostępureakcji.ZwiązaneztymzmianyfunkcjitermodynamicznychFiG(wwa-
runkachstałościT7VlubT7p)sąokreśloneiloczynem1Adξ.
Wukładzieotwartymliczbymolicząsteczekposzczególnychskładnikówmogą
zmieniaćsięniezależnieodsiebiewwynikuprzepływumasymiędzyukłademaotocze-
niem.Zachowaniesięukładuotwartegozostanietuomówionedlanajczęstszegowprak-
tyceprzypadkuukładuwstałejtemperaturzeipodstałymciśnieniem.
DlategoprzypadkusformułujemynajpierwrównanieIzasadytermodynamiki.Za-
łóżmy,żewprowadzamydoukładudnimolicząsteczeki-tegoskładnika.Energiawe-
wnętrznaukładuzmieniasięwówczas,zgodniezdefinicją(1.4),odU=Uidni,przy
czymUioznaczamolowącząstkowąenergięwewnętrznąskładnikai.Równocześnie
zmieniasięteżobjętośćukładuodV=yidni,wzwiązkuzczymzostajewykonana
praca1pyidni.PrzezanalogiędosformułowaniaIzasadydlaukładówzamkniętych
możnanapisać:
dU=Qel7przen1pdV
(1.163)
Qel7przennosinazwęelementarnegociepłaprzenoszeniai-tegoskładnika.Wielkośćtę
możnainterpretowaćjakoenergiędostarczonądoukładuwrazzdnimolamicząsteczek
składnikai.KorzystajączpodanychwyżejwyrażeńnadUidVorazprzekształcającje,
otrzymujemy
Qel7przen=(Ui+pyi)dni=Hidni
(1.164)
Moloweciepłoprzenoszeniaskładnikarównejest,jakwidać,molowejentalpiicząstko-
wejtegoskładnikawukładzie.
Jeżelirozpatrywanyukładwymieniazotoczeniemnietylkomasę(izwiązaneznią
nciepłoprzenoszenia”),leczrównież,niezależnieodtejwymiany,ciepłoipracę,to
zmianęenergiiwewnętrznejukładuwyrażawzór
dU=Qel1pdV+Wel+Qel7przen
czyli
dU=Qel1pdV+Wel+Hidni
lubogólniej
dU=Qel1pdV+Wel+Σ
Hidni
i
(1.165)
(1.166)
(1.167)
WyrażeniedVprzedstawiacałkowitązmianęobjętościukładu,awięcrównieżtę,która
wywołanajestprzepływemmasy.Wzór(1.167)wyrażaIzasadętermodynamikidla
przypadkuukładuotwartego.
