4. Термодинамикалық потенциалдардың изотермиялық процестердегі өзгеруін түсіндіріңіз.
Барлық сипаттамалық функциялардың ішінде изотермиялық процестерді сипаттау үшін изобаралық және изохоралық потенциалдарды қолдану тиімді. Олардың жүйенің бастапқы және соңғы жағдайына байланысты өзгерісі ∆G = G2 – G1 немесе ∆F = F2 – F1 болады. Ішкі энергия, энтальпия және энтропия жүйенің экстенсивтік (сыйымдылық) қасиеттері, сондықтан изобаралық және изохоралық потенциалдар да экстенсивтік шамалар бола алады. Химиялық есептеулерде G мен F-тің мәндерін заттың 1 мольіне шағып есептейді.
а) Изобаралық-изотермиялық процестер. Изобаралық потенциалды G = H – TS мынадай етіп жазайық:
U=G+TS–PV
Изотермиялық-изобаралық процесс 1-жағдайдан 2-жағдайға көшкенде изобаралық потенциалдың өзгеруі мынаған тең:
G2 – G1 = (H2 – H1) – T(S2 – S1)
∆G=∆H-T∆S
5.Гиббс-Гельмгольц теңдеуін тұжырымдаңыз.
Гиббс-Гельмгольц теңдеуі. S = – (dQ/dT)p. Энтропияның осы өрнегін G = Н – TS теңдеуіне қойсақ:
G = Н + (TdG/dT)p
Изохоралық-изотермиялық жағдай үшін дәл жоғарыда айтылған сияқты мынадай тұжырымға келеміз:
∆F=∆U+T(d∆F/dT)v 4.24
Жақшалардың төменгі жағында тұрған V және P - олардың индекстері. Термодинамикалық потенциал дар процесс жылуымен байланыстыратын теңдеулер 4.23 және 4.24 Гиббс-Гельмгольц теңдеулері деп аталады.
6.Фазалық тепе-теңдік және ерітінді теориясын мысалмен түсіндіріңіз.
7.Фазалардағы термодинамикалық тепе-теңдік теориясын пайдаланып, мысалмен түсіндіріңіз.
Жүйелер гомогенді және гетерогенді болып екіге бөлінеді. Бірдей фазадан құралған жүйе гомогенді деп аталады. Бірнеше фазадан құралған жүйені гетерогенді дейді. Мысалы, бірнеше газдардың қоспасы бір фазадан, ал ішінде мұз түйіршігі бар салқын су немесе су мен бу екі фазадан тұрады. Фаза деп бөлу беті арқылы басқа бөліктерден бөлінген жүйенің бір бөлімін айтады. Фазаның кез келген нүктесінде физикалық, химиялық қасиеттері бірдей болады. Жүйені құрайтын заттар құрамсдас бөліктер (компоненттер) деп аталады.
Жүйеден бөлек өзінше де өмір сүре алатын химиялық жеке заттар тәуелсіз құрамдас бөліктердеп аталады. Мысалы, ас тұзының ерітіндісін алып қарасақ, онда H2O, NaCl, Na+, Cl-, H3O+ және OH- бар. Оның тәуелсіз құрамдас бөліктері тек екеу-ақ: H2O, NaCl.
Заттардың бір фазадан екінші фазаға өтуі фазалық түрлену немесе фазалық ауысу деп аталады. Тепе-теңдік жүйені құрайтын барлық фазалардың түзілуіне қажетті құрамдас бөліктердің ең аз саны – тәуелсіз құрамдас бөліктер саны (К) деп аталады. Мысалы, мына реакцияны алып қарасақ: СаСО3 ↔ СаО + СО2, мұнда үш құрамдас бөлік бар, олар: СаСО3, СаО
Достарыңызбен бөлісу: |
