ІІ.ЭКСПЕРИМЕНТ БӨЛІМІ 2.1 Биогазды алудағы химиялық термодинамиканың аспектілері
Химиялық реакциялар кезінде энергия бөлінеді немесе сіңіріледі. Егер энергия жылу түрінде бөлініп немесе сіңірілетін болса, ондай реакциялар жылу эффектілері көрсетілген химиялық реакция теңдеулері арқылы жазылып көрсетіледі, бұнда әрекеттесуші заттардың фазалық құрамы көрсетілуі екрек.
Жылу бөліп жүретін химиялық реакциялар экзотермиялық, ал жылу сіңіре жүретін реакциялар эндотермиялық деп аталады. Реакциялар жылу эффектісін термохимия зерттейді. Термохимияда реакцияның жылу эффектісі Q деп белгіленеді және кДж – мен өлшенеді. Энергияның бір пішінінен екіншісіне ауысуын және денелердің бір жиынтығынан екіншілеріне ауысуын, сонымен бірге берілген жағдайда химиялық және фазалық процестердің жүру тереңдігін зерттейтін термохимия химиялық термодинамиканың маңызды бөлімі болып табылады. әрбір жеке зат немесе олардың жиынтығы термодинамикалық жүйені құрайды. Егер термодинамикалық жүйе қоршаған ортамен не затпен, не энергиясымен алмаспайтын болса, оны оқшауланған деп атайды. Қоршаған орта әсерін ескермейтін процестерді қарастырғанда осындай идеалдандырылған жүйе физикалық абстракция ретінде қолданылады. Қоршаған ортамен тек энергиясы арқылы алмасатын жүйе жабық деп аталады. Егер энергетикалық және материалдық алмасу мүмкін болса – жүйе ашық /1/
Жүйенің күйі термодинамикалық параметрлермен анықталады – температурамен, қысыммен, концентрациямен, көлеммен т.б. жүйені сипаттайтын басқа қасиеттері де бар: ішкі энергия U, энтальпия Н, энтропия S, Гиббс энергиясы G. Бұлардық реакция кезінде химиялық өзгерісі жүйе энергетикасын сипаттайды. Жүйенің аталған қасиеттері температурадан, қысымнан, концентрациядан тәуелді, сондықтан оларды күйдің функциясы деп атайды. Олар процестің жолынан тәуелсіз, жүйенің бастапқы және соңғы күйімен анықталады.
Жүйенің күйі термодинамикалық параметрлермен анықталады – температурамен, қысыммен, концентрациямен, көлеммен т.б. жүйені сипаттайтын басқа қасиеттері де бар: ішкі энергия U, энтальпия Н, энтропия S, Гиббс энергиясы G. Бұлардық реакция кезінде химиялық өзгерісі жүйе энергетикасын сипаттайды. Жүйенің аталған қасиеттері температурадан, қысымнан, концентрациядан тәуелді, сондықтан оларды күйдің функциясы деп атайды. Олар процестің жолынан тәуелсіз, жүйенің бастапқы және соңғы күйімен анықталады.
Жүйенің ішкі энергиясы U молекулалар қозғалысы мен әрекеттесулері энергиясы, молекуладағы байланыс энергиясы, электрондар мен ядролар қозғалысы мен әрекеттесу энергиясы қосындылары болып табылады.
Химияда изобаралық процестер (р = const) жиі қарастырылады, бұндағы жылу эффектісін жүйенің энтальпиясының өзгеруі немесе процестің энтальпиясы деп атайды.
