Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.1.Pojęciapodstawoweztermodynamiki
Przykład
Rozpatrzmyukładskładającysięz:C,CO,CO
2,H
2iH
2O.Mamywnimpięć
składników,aleponieważmogąwnimzachodzićdwieniezależneodsiebie
reakcjechemiczne:
(1)C+CO
(2)CO+H
2=2CO
2O=CO
2+H
2
toukładzawieratylkotrzyskładnikiniezależne.
Równaniejeszczejednejreakcji,jakamogłabyzajśćwtymukładzie
(3)C+H
2O=CO+H
2
stanowisumęreakcji(1)i(2).
Reakcjitejniemożnazatemuważaćzareakcjęniezależną.
1.1.4.Procesytermodynamiczne
1.1.4.1.Równowagatermodynamiczna
Układtermodynamicznymożeznajdowaćsięwrównowadzetermodyna-
micznejprawdziwej(np.układciecz–paranasycona)lubwrównowadzemeta-
trwałej(np.paraprzesyconaicieczprzegrzana).
Obarodzajerównowagicechujeniezmiennośćwczasiemakroskopowych
właściwości,np.liczbaistężenieskładników,rodzajiliczbafazprzyustalonych
warunkachzewnętrznych(T,p=const).
Wstanierównowagiprawdziwejukładniewykazujeżadnychtendencjido
samorzutnejzmianystanutermodynamicznego.Układznajdującysięwrówno-
wadzemetatrwałej(lubpozornej)wykazujetendencjedosamorzutnejzmiany
stanutermodynamicznego.
Możnasięotymprzekonać,działającnaukładbędącywrównowadzeme-
tatrwałejbodźcamimechanicznymilubwprowadzającdoukładuzarodkifazy,
którejwydzieleniesięwodpowiedniejilościdoprowadzidoprawdziwejrówno-
wagitermodynamicznej.
Przyczynąpowstawaniastanówrównowagimetatrwałej,bardzorozpowszech-
nionychwprzyrodzie,sązawszeoporykinetyczne,najakienapotykawdanych
warunkachokreślonyproceszycznylubchemiczny.
Matomiejscenajczęściejwstosunkowoniskichtemperaturach,kiedyszyb-
kośćodpowiedniegoprocesu,sprowadzającegoukładdostanuprawdziwejrów-
nowagitermodynamicznej,jestznikoma(np.mieszaninaH
2+O
2wtemperatu-
rzepokojowej,bezobecnościkatalizatora).
Narysunku1.2przedstawionoschematyczniezmianyenergiiwewnętrznej
układuprzyprzejściuzestanurównowagimetatrwałejdostanuodpowiadają-
cegorównowadzetrwałejorazprógenergetycznyoddzielającyobastany.
7