Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
18
1.Termodynamikachemiczna
podstałymciśnieniem(Qp7T)wprowadzasięnowąfunkcjętermodynamiczną,zwaną
entalpiąukładu,zdefiniowanąwzorem:
H=U+pV
(1.54)
wktórymHoznaczaentalpięukładu,Uljegoenergięwewnętrzną,Vlobjętość
iplciśnieniepanującewukładzie.Podobniejakenergiawewnętrzna,entalpiaukładu
jestjednoznacznąfunkcjązmiennychstanuukładu.Możnazatemutworzyćróżniczkę
zupełnąentalpii.Wedługwzoru(1.54):
dH=dU+pdV+Vdp
Zwzoru(1.32)wynikadlaprocesówquasi-statycznych:
dU+pdV=Qel+Wel
Zatem
(1.55)
(1.56)
dH=Qel+Vdp+Wel
(1.57)
Wzórtensłusznyjestdlaprocesówquasi-statycznych.PonieważjednakHjestfunk-
cjąstanuukładu,jejzmianaokreślonajestjednoznaczniewartościamizmiennychstanu
układunapoczątkuprocesuipojegozakończeniuniezależnieodtego,czyprocesów
byłquasi-statyczny,czyteżnie.Zmianęentalpiiwdowolnymprocesiemożemyzatem
obliczyć,znajdujączastępczyprocesquasi-statycznyzmieniającystanukładuwtensam
sposóbcoprocesrzeczywistyistosującdoniegorównanie(1.57).
Jeżeliukładniewymieniazotoczeniemenergiiwpostacipracynieobjętościowej,to
jegoentalpiajestfunkcjąliczbmolicząsteczekposzczególnychskładników(n17n27...)
orazdwóchzmiennychokreślającychstantermicznyimechanicznyukładu.Jakote
zmiennenajdogodniejjestprzyjąćTip.Gdyponadtoukładjestzamkniętyiniezacho-
dziwnimreakcjachemiczna,wartościn17n27...sąstałe,wobecczegoHjestfunkcją
jedynietemperaturyiciśnienia[H=f(T7p)].Wówczas
dH=(
∂H
∂T)
p
dT+(
∂H
∂p)
T
dp
(1.58)
azwzoru(1.57)wynika
dH=Qel+Vdp
(1.59)
Dlaprocesupolegającegonaizobarycznymogrzaniulubochłodzeniuukładudp=0,
czyli
dH=dQ=(
∂H
∂T)
p
dT
(1.60)
(piszemydQzamiastQel,gdyżwtychwarunkachQel,jakorównedH,jestjednoznacz-
nieokreśloneprzezwartościzmiennychstanuukładu).Zatem
(
dQ
dT)
p
=(
∂H
∂T)
p
(1.61)
