Внутренняя энергия. Энтальпия. I закон термодинамики

Внутренняя энергия U системы представляет собой сумму энергий теплового движения молекул и энергии взаимодействия между ними. Абсолютную величину внутренней энергии определить невозможно, так как на практике имеет место только изменение энергии при переходе системы из одного состояния в другое. Обмен энергией может осуществляться передачей теплоты или совершением работы. Энергия - это мера способности системы совершать работу; общая качественная мера движения и взаимодействия материи. Теплота - это форма передачи энергии путем неупорядоченного движения молекул (частиц). Работа - это форма передачи энергии путем упорядоченного движения молекул (частиц). Первый закон термодинамики В изолированной системе сумма всех видов энергии есть величина постоянная.В термодинамике для изменения энергии системы применяют энергетические характеристики, называемые термодинамическими функциями состояния, которые зависят только от термодинамических переменных. Внутренняя энергия системы U - одна из таких функций.Изменение внутренней энергии ΔU обусловлено работой А, которая совершается при взаимодействии системы со средой, и передачей теплоты Q между средой и системой. ΔU=Q-AЭто уравнение выражает закон сохранения энергии, согласно которому изменение внутренней энергии не зависит от способа проведения процесса, а определяется только начальным и конечным состояниями системы.В химии чаще имеют дело с процессами, протекающими при постоянном давлении. Работа, совершаемая при изобарном процессе (р=const), равна:A=pΔVгде ΔV - изменение объема системы, равное разности объемов в конечном и исходном состояниях, р - давление в системе.Таким образом,Q_p=ΔU+pΔV=(U₂+pV₂)-(U₁+pV₁)где Q_p - теплота изобарного процесса.Величина (U+pV) - функция состояния системы, обозначается через H и называется энтальпией:H=U+pV энтальпия - это функция состояния системы, изменение которой равно теплоте, полученной системой в изобарном процессе. Единицы измерения энтальпии - кДж/моль.

Вопрос 19 Экзо- и эндотермические реакции. Закон Гесса.

Экзотермическая реакция — химическая реакция, сопровождающаяся выделением теплоты. Противоположна эндотермической реакции. Эндотерми́ческиереа́кции — химические реакции, сопровождающиеся поглощением теплоты. Для эндотермических реакций изменение энтальпии и внутренней энергии имеют положительные значения, таким образом, продукты реакции содержат больше энергии, чем исходные компоненты.

К эндотермическим реакциям относятся:реакции восстановления металлов из оксидов,электролиза (поглощается электрическая энергия),электролитической диссоциации (например, растворение солей в воде),ионизации, Закон Гесса — Тепловой эффект химической реакции, проводимой в изобарно-изотермических или изохорно-изотермических условиях, зависит только от вида и состояния исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от пути её протекания. Закон открыт русским химиком Г. И. Гессом в 1840 г.; он является частным случаем первого начала термодинамики применительно к химическим реакциям. Практическое значение закона Гесса состоит в том, что он позволяет рассчитывать тепловые эффекты самых разнообразных химических процессов; для этого обычно используют ряд следствий из него.Следствия из закона Гесса: Тепловой эффект прямой реакции равен по величине и противоположен по знаку тепловому эффекту обратной реакции (закон Лавуазье —Лапласа).