Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Pierwszazasadatermodynamiki
ΔU=∫C
T
T
2
1
V
dT
23
(1.11)
DoobliczeniaΔUzwzoru(1.11)potrzebnajestznajomośćC
V
wfunkcji
temperaturyorazznajomośćpostacifunkcjip(T,V).Tedwieinformacjesązresztą
niezbędneprzyrozważaniuwiększościzagadnieńtermodynamikichemicznej.
Wartościmolowejpojemnościcieplnej(ciepłamolowego)C
V
znacznejliczby
związkówchemicznychzostaływyznaczonewszerokimzakresietemperatury.
Molowepojemnościcieplneczystychgazównieróżniąsięwieleodcząstkowych
molowychpojemnościcieplnychtychgazówwmieszaniniegazowej.Pozwalato
nałatweobliczeniepojemnościcieplnejukładuznastępującegowzoru:
C
V
=∑n
i
i
C
v,i
Pojemnośćcieplnazależyodwielkościpróbki,którejdotyczy.Nazywasię
ciepłemwłaściwym,jeżeliwielkośćpróbkijestwyrażonawjednostkachmasy(g),
aciepłemmolowym–jeżeliwjednostkachlicznościmaterii(mol).
1i2i4i
Pojęcieentalpii
Procesy,jakiezazwyczajprzeprowadzasięwpraktycelaboratoryjnejprzebiegają
najczęściejwwarunkachstałegociśnienia(izobarycznie),niezaśwstałej
objętości(izochorycznie).Wprocesachizobarycznychpochodne(∂U/∂T)
p
i(∂U/
ξ
)
p
niemająjednaktakprostegosensufizycznego,jakpodobnepochodne
obliczoneprzyzałożeniustałejobjętości.Symbol
ξ
oznaczaliczbępostępureakcji
(patrzp.1.3.1).Wceluuzyskaniarównieprostychwyrażeńnapojemnośćcieplną
układupodstałymciśnieniem(C
p
)inamoloweciepłoreakcjipodstałym
ciśnieniem(Q
p,T
)[patrzwzór(1.21)]wprowadzononowąfunkcjętermodynami-
czną,zwanąentalpiąukładu,zdefiniowanąwzorem:
H=U+pV
(1.12)
Nazwa,,entalpia’’wywodzisięzjęzykagreckiegoioznacza,,ciepłowewnątrz’’.
Ciepłowzrastawprocesieendotermicznym,gdyżjestonoprzekazywanezoto-
czeniadoukładu,natomiastmalejewprocesieegzotermicznym,gdyżjest
przekazywanezukładudootoczenia.
Entalpiaukładu,podobniejakenergiawewnętrzna,jestjednoznacznąfunkcją
parametrówstanuukładu.Możnazatemutworzyćjejróżniczkęzupełną,róż-
niczkującrównanie(1.12):
dH=dU+pdV+Vdp
(1.13)
Zmianęenergiiwewnętrznejopisujepierwszazasadatermodynamiki[wzór(1.2)
przyuwzględnieniuwzoru(1.4)]:
