пользователей: 21276
предметов: 10469
вопросов: 178036
Конспект-online
зарегистрируйся или войди через vk.com чтобы оставить конспект.
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Четвёртый семестр:
» Физическая химия
» ПАХТ
Третий семестр:
» Философия
» Механика

Энергия Гельмгольца (изохорно-изометрический потенциал)

(F)   ΔS>0 – самопроизвольный процесс возможен

F=f(V,T) – изохорно-изотермический потенциал.

данная функция позволяет определить термодинамическую возможность протек реакции в неизолированной системе.

TdS=dU+dA   (dA=pdV) (2)

δAv=TdS-dU  (3)

Для нахождения конечной величины работы уравнения (3) интегрируют:

Av=T*(S2-S1)-(U2-U1)

Av=TS2-TS1-U2+U1

Av= -[(U2-TS2) - (U1-TS1)]

U-TS=F

F=U-TS (4)

Av= - (F2-F1)= -ΔF

Av= -ΔF  (5)

Работа в изохорно-изометрическом процессе определяется убылью энергии Гельмгольца.

Физический смысл ф-ии (F) рассмотрим о ур-ю (4).

Ф-я (F) представляет собой часть внутренней энергии U, которая затрачивается на совершение полезной работы, другая часть внутренней энергии (TS) полезной работы в системе не совершает (называется связанной энергией, которая затрачивается на нагрев окружающей среды)

Т.к. по уравнению (4) внутренняя энергия, температура и энтропия (U,T,S) является функцией состояния системы, то и F будет:

dF  ΔF=F2-F1

F=U-TS (1)

Определим по функции F параметры энергии Гельмгольца, для этого запишем уравнение (1), продифференцируем (1) по всем видам переменных:

dF=dU-TdS-SdT (2)

TdS=dU+pdV(3)

dU= TdS+pdV (4)

Подставим (4) в (2):

dF = TdS – pdV = TdS – SdT

dF= -pdV-SdT (5)

dF= -Sd T- pdV

(5) – расчётная энергия Гельмгольца.

Определяем параметры системы для энергии Гельмгольца.

dF= -pdV – SdT

Давление в системе является мерой убыли энергии (F) при увеличении объёма системы в изотермическом процессе.

Энтропия системы является мерой убывания энергии F при увеличении температуры в изохорном процессе

Если:

  1. dF<0, ΔF<0 – то для такой реакции физический процесс самопроизвольно в неизолированной системе будет термодинамически возможен.
  2. dF>0, ΔF>0 – то для такой реакции физический процесс самопроизвольно в неизолированной системе будет термодинамически не возможен.
  3. dF=0, ΔF=0 – состояние равновесия.

19.07.2015; 01:43
хиты: 140
рейтинг:0
Естественные науки
химия
физическая химия
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2016. All Rights Reserved. помощь