Ішкі энергия және энтальпия

Ішкі энергия және энтальпия

Термодинамика- (термо-жылу) энергияның күшін, қозғалысын зерттейтің ғылым.

• C6H10O5+O2 → CO2+H2O
• CO2 + H2O → C6H12O6+O2

Термодинамика қайсы реакция жүретінің немесе жүрмейтінің, қанша энергия бөлінетінің немесе сіңіретінің және қандай температурада жүретінің немесе қандай температурада жүрмейтініне жауап береді.

• Қар жауғанда күн суи ма, әлде жыли ма? Күн жылиды яғни экзотермиялық реакция.
• Күн суығанда кіші дәретке баруымыз артады. (яғни несепнәрдің түзілуіне бағытталған процесс, термодинамика жауап береді.)
• Графит, алмаз → бриллиант (бриллиант неге қымбат?) өзінің белгілі энергиясы ерекше болғандықтан.
• Батарейка 1. зарядталатын (Li+ Ni2+ Cd2+)

2. зарядталмайтын (электрохимиялық процесстердің термодинамикалық заңдылықтарына бағынатыны түсіндіріледі)

Ішкі энергия –химиялық реакциялар мен физикалық құбылыстар нәтижесінде бөлінетін заттардың жасырын энергиясы. Ішкі энергияны U-әрпімен белгілейміз.Өлшем бірлігі-Джоуль (1Дж) Ішкі энергия кенетикалық және потенциялдық энергиядан тұрады. Потенциалдық энергия- сыртқы денеге әртүрлі күштің әсері. молекулааралық байланысқа байланысты.(зат бір орында тұрса En=0, затты жоғары биікке көтерсек En –сы артады. Кенетикалық энергия –атомдардың, молекулалардың қозғалысынан туындайтын энергияға байланысты. (зат жоғарыда тұрғанда Ek =0 тең болады, затты жоғарыдан биіктен тастап жіберсек зат қозғалып Ek–сы артады) Бірақ ішкі энергияға сыртқы факторлардың әсері жоқ. U=Σ Ek+Σ En

Тәжірибе: стакан су жүйенің ішінде су молекуласы қозғалады 1. тасымалдану 2. айналу 3. вибрациялану тербеліс (яғни судың ішінде Ek бар деген сөз) Су молекулаларының молекулааралық күштер арқылы байланысады, ол сутектік байланыс яғни судың сұйық күйінде түруына ықпал етеді. Бұл En бар екенің білдіреді. Суды қыздырсақ Ek↑ → U↑ → T↑ Мысалы: 1кг 10C H2O 4200Дж қыздыру 1кг 10C Hg 139Дж 1кг –ды 10C –қа арттыруға кететін энергияны-меншікті жылу сыйымдылығы дейміз. Ішкі энергияның температураға тәуелді екеніне есеп шығару. ∆U – ішкі энергияның өзгерісі Дж/моль m- масса кг c- меншікті жылу сыйымдылығы Дж/моль·кг·К ∆T- температураның өзгерісі К

Ішкі энергия энтальпиямен қалай байланысты

Ішкі энергия энтальпиямен қалай байланысты

∆U=Q-A

Q → cy → A

Ішкі энергияның өзгерісі жылу мен жұмыстың айырымына тең.

∆U- ішкі энергияның өзгерісі

Q-сырттан беретің энергияның мөлшері

A-осы жүйеден шыққан энергияның мөлшері

Q=A онда ішкі энергияның өзгерісі болмайды(судың энергиясы сақталады)

Q>A онда ішкі энергия көбейеді (судың температурасы артады)

∆U=Uсоңғы – Uбастапқы

Ішкі энергияның температураға тәуелді

∆U=«-», онда температура төмендейді. Энтальпияны осыған сәйкестендіріп алсақ, онда хим-қ реакция жұмыс жасамайды деп есептейміз. ∆U=Q ,болады.

∆U=Uсоңғы – Uбастапқы

Qст=∆Н

∆U=∆H болады, егерде Qст жағдайда болса, х-қ р-я жұмыс жасалмаса барлық энергия іште сақталады.

Стандартты жағдай Т=298К=25 0C Р=100кПа 1 а.т.м.

Стандартты жағдайда ∆U=∆H болады

Барлық термодинамикалық заңдылықтар изоляцияланған жүйеде жасалу керек, ашық және жабықта энергияның жоғалуы орын алады.

Энтальпияның түрлері.

Энтальпияның түрлері.

Энтальпия ∆H- жүйе күйінің фунуциясы;ол процестердің қалай, қандай жолмен өткеніне тәуелді емес, тек жүйенің бастапқы және соңғы күйіне тәуелді.

1. ∆Hf стандартты түзілу энтальпиясы дегеніміз- 1моль өнімнің оның элементтерінен (стандартты жағдайда) түзілгенде энергия өзгерісі. Энергия өзгерісі яғни энергия сіңірілуі немесе бөлінуі

H2+ 1/2O2 → 1H2O

C+O2→1CO2

2. Hс стандартты жану энтальпиясы кезінде жанған зат 1моль метан жанған кездегі энергияның өзгерісі.

1CH4+2O2→ CO2+2H2O

1S+O2→SO2

3. реакцияның энтальпиясы

4. Бейтараптану энтальпиясы

жүктеу/скачать 368,32 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: