Оглавление:
Второй закон термодинамики и его применение к химическим процессам
- Основные положения второго закона термодинамики и его детальное толкование были описаны в главе VI настоящей статьи. В чистом виде аналитическое выражение 2-го закона по тепловым суткам изолированной системы было описано в виде уравнений. Здесь знак равенства обратим, а инфинитив характеризует необратимый процесс. Если адиабатически разделенная система 4 = = 0, то это неравенство принимает вид: 45 > ой、 Поэтому энтропия такой системы может увеличиваться или оставаться постоянной. При равновесии энтропия системы принимает максимальное значение.
Итак, энтропия является наиболее распространенной функцией, позволяющей определить направление процесса и найти условия равновесия. Во многих специфических процессах, которые часто встречаются на практике, вместо энтропии удобно использовать другие величины. Это также критерий необратимости процесса и равновесия системы. 1-й и 2-й законы термодинамики с учетом принятых в термохимии признаков (уменьшение внутренней энергии положительно, а тепло, передаваемое системе, отрицательно) можно описать следующим образом: — АИ =ад+ад、 Аризона^ — т. Если вы объедините эти уравнения, вы получите » + al.» (18.19） Немеханическая сила Lx = отсутствие работы для 0、 А = 1. = ^ Пау. + почтовый.
Реальные условия можно упростить, приняв гипотезу Прандтля, что между турбулентным пограничным слоем и поверхностью плиты существует ламинарный подслой, в пределах которого скорость воз-182. Людмила Фирмаль
Преобразуйте выражение (18.20) в выражение-taz ^ -rau. Ай _ таз-зат Рау-зат、 АУ-аут ^ — Рау-зат. (18.21） Откуда А (с / —Т5) — па — » на. (18. Функция I / — TK = P является состоянием function. It называется изотермическим потенциалом. Учитывая вышеизложенное, формулу (18.21) можно записать следующим образом: об ар + Рау + зат. (18.23） Как и прежде, знак равенства обозначает обратимый процесс, а неравенство-необратимый процесс.
Изосум-для изотермических процессов (I/, ay = o и am = o T = * SOPZG）、 (1П ^0.(18.24） Так, в изолированной системе при постоянной температуре и объеме спонтанно могут происходить только процессы, протекающие с уменьшением Р, а пределом ее прогрессирования (условием равновесия) является минимизация значения функции Р при определенных условиях.
- Когда мы рассматриваем P как функцию независимых параметров T и H, мы представляем ее полную производную в следующем виде: Если сравнить эту формулу с формулой (18.23), то можно сделать следующий вывод: Соотношение (18-26)показывает, что изменение изотермического потенциала делится на энтропию для температуры V=, а изменение объема при температуре определяется давлением. Итак, P представляет собой функцию функции. Это связано с тем, что его частные производные позволяют выразить термодинамические свойства системы.
Подставляя значение энтропии уравнения (18.26) в уравнение P-I / — T5, получаем соотношение между изотермическим потенциалом и внутренней энергией (18.27） Если вы добавите выражение уар-ЗТ к обеим сторонам в выражении (18.20), это будет выглядеть так: — Таз-зат + Рау + ВАР Уар-зат АИ-а (Т3)+ а (Пу） а (у + М3 + пу)Яр-зат. (18.28)） Я / -Т3 + ПУ = 2.(18.29） Y-TK = P、 Или потому, что 2 = 1-ТЗ г + РУ-1.Меня! — ТК + ПУ = 2-функция называется изобарно изотермический потенциал.
Вследствие этого и напряжение сдвига у поверхности должно было бы быть бесконечно большим, что физически невозможно. Людмила Фирмаль
Покажите С Тогда 2 = A + pI Государство и Затем, согласно формуле (18.28) 01 + 50T-UOr 0.(18.30） Для изобарного процесса, где RT и Op равны нулю、 12 0.(18.31） В результате в изолированных системах постоянного давления и температуры только эти процессы могут протекать спонтанно с уменьшением 2, а пределом этих процессов (состояний равновесия) является достижение определенных минимумов функции 2 этих условий.
Как видно из выражения (18.29), функция 2 является свойством независимых параметров P и T、 Поскольку последнее уравнение и(18.29) идентичны、 (11 ′ — х33> Подставляя найденное значение энтропии в представление Изобарного изотермического потенциала, получаем зависимость между этим потенциалом и энтальпией (18.34)） Так, помимо нормы равновесия системы, такой как энтропия (принимающая максимальное значение при равновесии), можно использовать значения изоволюмического и изоволюмического изотермических потенциалов в определенных случаях. Условия равновесия процесса (V, T)= coop(и (p, T) = coop1 являются минимумом этих потенциалов.
Новые функции Р и 2 характеризуют внутреннюю энергию системы или часть энтальпии, что делает ее полезной работой. Определим значения изотермического и изобарного потенциалов идеальных газов. С учетом личности термодинамические (18.20), (18.21), ее=c₀, и (| ^ ) = СР、 5 =с₀11пт+/?1пК = 5″+/?1×1/, (18.35)） Или 5 = sr1nT -/? 1нп = $ о -/? 1р п.
Эти уравнения представляют собой зависимость 1-молярной энтропии идеального газа от объема и давления.5₀ и 5 ^представляют собой сумму членов при постоянной температуре. Поддерживайте постоянное значение. При введении значений энтропии из формул 7-1 /-75 и 2 = /-75 формулы (18.35) и (18.36)、 7 =7₀ -/?71нв, (18.37） 2 =2₀ +7171пр,118,38） Где 7₀ и 2₀-сумма неизменных членов при постоянной температуре.
Смотрите также:
| Закон Гесса | Максимальная работа реакции |
| Закон Кирхгофа | Уравнение максимальной работы |
