Описание
- Энтропия, её физический смысл. Математическое выражение второго закона термодинамики через энтропию для обратимых и необратимых процессов. Выражение , объединяющее I и II законы термодинамики.
(1 – 30). Определите возможность протекания реакции при стандартных условиях, а также при температуре, указанной в таблице: ∆fН°298 и S°298 соответствующих веществ даны в таблице (см. приложение)
| Номер варианта |
Реакция |
Т, К |
| 6 |
Fe3O4 (т) + 4Н2 (г) = 3Fe(т) + 4H2O(г) |
500 |
- При каком давлении вода будет кипеть при 95°С? Теплота испарения воды 40,6 кДж/моль.
- . Уравнение Ленгмюра, его вывод и анализ.
60.Механизм нейтрализационной коагуляции, примеры.
15.Среднее число капель воды, вытекающей из сталагмометра, равно 54, а среднее число капель исследуемого раствора равно 88,2. Поверхностное натяжение воды при температуре опыта (18°С) равно 72,38-10-3Дж/м2 . Относительная плотность раствора равна 1,1306. Вычислить поверхностное натяжение раствора.
- Вычислите удельную и общую поверхность масла в 100 г эмульсии ручного изготовления, содержащего 50% абрикосового масла. Диаметр шариков масла 2·10-5 м, плотность масла 960 кг/м3.
13 стр.
Фрагмент
- Энтропия, её физический смысл. Математическое выражение второго закона термодинамики через энтропию для обратимых и необратимых процессов. Выражение , объединяющее I и II законы термодинамики.
Второй закон утверждает, что теплоту полностью нельзя превратить в работу в круговом процессе. Это утверждение вытекает из природы теплоты и работы. Вероятность того какое то хаотическое тепловое движение молекул полностью перейдет в направленное движение, ничтожно мала. Напротив, направленное. движение молекул может полностью перейти в хаотическое (работа может полностью перейти в теплоту. Естественность хаотического движения молекул является причиной того, что различные виды энергии стремятся перейти в теплоту, а теплота передается менее нагретым телам. Эти процессы самопроизвольны, естественны и необратимы. Таким образом, можно сделать вывод, что протекание самопроизвольных процессов сопровождается рассеиванием тепловой энергии. Что бы процесс рассеивания энергии характеризовать количественно используют термодинамическую функцию , показывающую как изменяется рассеивание энергии при переходе системы из одного состояния в другое.
Эту функцию называют энтропией и обозначают буквой S. Математическое выражение энтропии было получено из цикла Карно, на котором основана работа тепловой машины. Графическое изображение циклических процессов представлено на рис. 1.
Рабочее тело (1 моль идеального газа) получает от нагревателя с температурой Т1 некоторое количество теплоты Q1 и, расширяясь изотермически (кривая АВ), совершает работу W1. Далее газ расширяется адиабатно, без подвода теплоты (кривая ВС) и его температура падает до Т2 Совершаемая работа в этом процессе W2.
Затем совершаются два процесса сжатия газа: изотермическое сжатие (кривая CD) при температуре Т2; в результате которого газ отдает приемнику теплоту Q2, и адиабатное сжатие (кривая DA) с повышением температуры газа до Т1. В процессах сжатия над газом производится работа W3 и W4 соответственно. Все эти процессы обратимы.
В цикле Карно, как в любом циклическом процессе, ΔU = 0. При проведении цикла рабочее тело получило количество теплоты Q1 — Q2 и произвело работу W=W1—W3 (так как W2=W4).
Для обоих адиабатных процессов от V2 до V3 и от V4 до V1 можно применить уравнение адиабаты:
Для обоих изотермических процессов от V1 до V2 и от V3 до V4 можно применить закон Бойля:
p1V1=p2V2 И p3V3=p4V4
Совместное решение этих четырех уравнений дает
Известно, что работа изотермического процесса
С учетом этого получаем выражение для работы
и для коэффициента полезного действия
Отсюда
Учитывая, что Q2 отдается газом теплоприемнику и ей следует приписать отрицательный знак, получим
Отношение Q/T называют приведенной теплотой процесса. Как видно, сумма приведенных теплот в обратимом цикле Карно равна нулю.
