Напишите термодинамическое уравнение реакции между СО(г) и водородом, в результате которой образуется CH4(г) и H2O(г). Сколько теплоты выделяется при этой реакции? (Решение → 30823)

Заказ №38836

Напишите термодинамическое уравнение реакции между СО(г) и водородом, в результате которой образуется CH4(г) и H2O(г). Сколько теплоты выделяется при этой реакции?

Решение:

1. Теплота и работа – форма передачи энергии. (Теплота – в форме хаотичного движения частиц; работа – в форме упорядоченного движения частиц). Параметры состояния – величины, позволяющие определить состояние системы.(P, V, T, состав). Различают экстенсивные (m, V) и интенсивные параметры состояния. Функции состояния. Функция F параметров состояния (P, V, T) – называется функцией состояния, если её значение зависит только от параметров состояния и не зависит от пути перехода системы от одного состояния в другое. Потенциальная энергия является функцией состояния, так как она не зависит от пути перехода из одного состояния в другое, а зависит только от разности высот. Uпот.=mgh Рассмотрим процесс расширения идеального газа. 1. Обратимый процесс – такое превращение, если система бесконечно медленно переходит из одного состояния равновесия в другое через промежуток равновесных состояний. При этом параметр системы и окружающей среды отличается друг от друга на бесконечно малую величину. Система находится в состоянии равновесия, если значение параметров одинаково во все точках и остается фиксированным, т.е. неизменным во времени. При этом одновременно осуществляется термическое равновесие, механическое равновесия (давление) и химическое (состав). Pвнутр=Pвнеш Pвнутр.газа Pвнешн.среды A=-pdV A=v1 V2 PвнешdT= - Pвнеш(V2-V1) 2. Необратимый процесс. Pвнутр Pвнеш PV=nRT P=nRT/V A= - v1 V2nRTdv/v= - nRTLnv2/v1 Т.о. величина A зависит от пути процесса (обратимого или необратимого), поэтому А не является функцией состояния и её бесконечно малые изменения обозначаются: A. 1 закон термодинамики. Подводящееся к системе тепло тратится на изменение внутренней энергии системы и на совершение работы. U=A+Q Внутренняя энергия системы является функцией состояния, т.е. её значение зависит от параметров состояния. Частный случай: необратимый обратимый P V U1 U2 A1,Q1 A3,Q3 A2,Q2 U=U2-U1=A1+Q1=A2+Q2=A3+Q3 1) Если система совершает циклическое превращение и возвращается в исходное состояние, то изменение внутренней энергии равно 0. 2) Процессы при V=const – изохорический процесс Рассмотрим только механическую работу расширения газа. A=-pV=0 Следовательно: U=Qv Физический смысл: то тепло, которое сообщается системе при V=const. (тепловая энергия при постоянном объеме). 3) Процессы при P=const – изобарический процесс U=U2-U1=A+Q Qp=(U2+pV2)-(U1-pV1)=H2-H1=H H-энтальпия Qp – изменение теплоты при постоянном давлении.