Внутренняя энергия системы. Тепловой эффект реакции. 1 закон термодинамики

Химические процессы, сопровождаемые качественными изменениями, показывают что исчезают одни вещества и образуются другие. Происходящая при этом перестройка электронных структур атомов, молекул, сопровождается энергетическим эффектом, т. е. выделением или поглощением энергии.

Внутренняя энергия системы- полная энергия системы, которая складывается из энергии движения полекул, ядер и электронов в атомах и молекулах, а также из энергий межмолекулярного взаимодействия. Запас внутренней энергии зависит от природы вещества, массы тела и параметров состояния системы. При химических реакциях должна выделяться или поглощаться энергия. В химических процессах под такой энергией понимается выделение или поглощение теплоты. Эта теплота называется тепловым эффектом реакции. Тепловой эффект зависит от условий протекания реакции.

Рассмотрим систему, состоящую из цилиндра, в котором находится поршень(поршень поднимаем, увеличивается объем газа).

Поглощенная теплота расходуется на изменение внутренней энергии и на завершение работы против внешних сил, т. е. работа расширения газа.

Первый закон термодинамики:Теплота, подводимая к системе расходуется на изменение внутренней энергии и совершение работы данной системы.l

Для химической реакции под работой внешних сил подразумевается работа против внешнего давления

15) Виды термодинамических процессов. Определение теплового эффекта при р=соnst и v=const. Понятия экзо- и эндо-эффектов.

Изохорный процесс Qv=∆U

Изобарный процесс Qp=∆U+p∆V=(U2+pV2)-(U1+pV1)=H2-H1

H2 и H1 – энтальпия, т. е. теплосодержание системы.

Реакции, сопровождаемые выделением теплоты называются экзотермическими. При таких реакциях и +Q

Реакции, сопровождаемые поглощением теплоты из вне, называются эндотермическими и –Q