Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
16
Elementytermodynamikichemicznej
winnyjestprzykłademprzemianyfazowej.Fazymogąbyćjednoskładnikowe
(czystawoda)iwieloskładnikowe(roztwórwodnyNaCl).
Każdyukładjestzbudowanyzpewnejliczbyniezależnychskładników,przez
którerozumiesięsubstancjeniezbędnedozbudowaniawszystkichfazukładu.
Układlód-woda-parawodnajestukłademtrójfazowym,alejednoskładnikowym,
ponieważtetrzyfazymożnawodpowiednichwarunkachutworzyćzjednego
rodzajucząsteczek(H
2
O).Liczbafazwkażdymukładziezależyodtakich
czynników(parametrów),jakciśnienie,temperatura,składitd.Liczbęparamet-
rów,któremożnazmieniaćbezspowodowaniazanikulubpowstanianowejfazy
nazywasięliczbąstopniswobodyukładu.
Układjestukłademzamkniętym,jeżeliniezachodziprzepływmasymiędzy
układemijegootoczeniem,aotwartym,jeżelitakiprzepływzachodzi.Układjest
układemizolowanym,jeżelimiędzyukłademiotoczeniemniezachodziani
przepływmasy,aniprzepływenergii,anieizolowanym,jeżelizachodziprzepływ
masybądźenergii,bądźteżimasy,ienergiijednocześnie.Każdyukładizolowany
jestukłademzamkniętym,lecznienaodwrót.Każdyukładotwartyjest
nieizolowany,leczmożebyćukładnieizolowanyijednocześniezamknięty.
Układyizolowaneadiabatycznieniewymieniajązotoczeniemanimasy,ani
ciepła,leczmogąwymieniaćenergiępodinnymipostaciami,np.mogąwykony-
waćpracęmechanicznączyobjętościową.
1i2i
Pierwszazasadatermodynamiki
1i2i1i
Pojęcieenergiiwewnętrznej
Sumęwszystkichrodzajówenergiicząsteczekwukładzienazywasięenergią
wewnętrzną.Badającdowolnyukładodstronytermodynamicznej,należybrać
poduwagęenergięzwiązanązpostępowym,obrotowymidrgającymruchemjego
cząsteczek,zoddziaływaniemładunkówelektrycznychwatomach,awięcenergię
wiązańchemicznych,energiępotencjalnącząsteczekiewentualnieenergięjądra
atomowego.Ztakiegookreśleniaenergiiwewnętrznejwynika,żejejbezwzględne
wartościniesąmożliwedowyznaczenianagruncietermodynamikifenomenolo-
gicznej.Możnajednakokreślićjejzmianęwskutekprzejściaukładuzjednego
stanuwdrugi.Energiawewnętrznajakiegośukładuzależyodjegorodzaju,masy
istanu,wjakimsiętenukładznajduje.Spośródwarunkówzewnętrznych,jakie
należyuwzględniaćprzyokreślaniuzmianenergiiwewnętrznejukładunaszcze-
gólnąuwagęzasługują:ciśnienie,objętośćitemperatura.
EnergięwewnętrznąoznaczasięliterąU–dladowolnejilościsubstancji,
aliterąU(tzw.pisanką)–dlajednegomolasubstancji.Energiawewnętrznajest
jednoznacznąfunkcjąparametrówstanuukładu(T,p,n
i
lubT,V,n
i
);mówiąc
