Оқулық "Білім беруді дамытудың федералды институты"

28
 
2 - ТАРАУ 
ХИМИЯЛЫҚ 
ТЕРМОДИНАМИКАНЫҢ НЕГІЗГІ ЗАҢДАРЫ 
 
 
2.1. Термодинамиканың бірінші заңы 
2.1.1. Термодинамикалық жҥйе және термодинамика 
параметрлері 
Термодинамикалық жүйе дегеніміз - энергиямен және (немесе) 
материалмен ӛзара әрекеттесуде болатын қоршаған ортадан нақты 
немесе болжамды шекаралармен бӛлінген денелердің жинағы.
Термодинамикалық жҥйелер бірқатар белгілерге сәйкес жіктелуі 
мҥмкін. Қоршаған ортамен ӛзара әрекеттесу сипатына қарай, жҥйелер 
ашық, жабық және оқшауланған болып бӛлінеді. Ашық жҥйе материал 
мен энергияны қоршаған ортамен алмастыра алады. Жабық жҥйеде 
қоршаған ортамен зат алмасу болмайды, бірақ энергия алмасады. 
Оқшауланған жҥйеде қоршаған ортамен заттар алмасу және 
энергиямен алмасу болмайды.
Оқшауланған ыдысқа жақын жҥйенің мысалы ретінде су мен мҧз 
қоспасы толтырылған жабық Дьюар ыдысын (термос) алуға болады 
Жабық жҥйеге вакуумдық қоршауы жоқ ыдысты жатқызуға болады. 
Бҧл жағдайда қоршаған ортамен жылу алмасуы мҥмкін, бӛлме 
температурасында мҧз балқып кетеді. Соңында, ашық жҥйе, жылу 
оқшаулағыш қабаты жоқ және қақпақсыз ыдысқа сәйкес келеді. Судың 
және жылу алмасудың біртіндеп булануы нәтижесінде жҥйенің 
массасы мен энергиясы ӛзгереді.
Компоненттер жҥйесі санына қарай бір компонентті, екі 
компонентті (екілік), ҥш компонентті (ҥшӛлшемді) және кӛп 
компонентті жҥйелер болып келеді.
Қоршаған ортадан оқшауланған, бӛліктерінің ішкі жазықтық беті 
жоқ жҥйе гомогенді, яғни біртекті деп аталады. Жабық ыдыстағы 
газдардың қоспасы гомогенді жҥйеге мысал бола алады. 
 Гетерогенді жҥйе бӛліктерінің ішкі жазықтық бетімен бӛлінген 
бірнеше тҥрлі бӛліктерден (фаза) тҧрады. Ҥшфазалы гетерогенді 
жҥйенің мысалы натрий хлоридінің кристаллдарынан, натрий 
хлоридінің қаныққан ерітіндісінен және ерітіндінің ҥстіндегі су 
буларынан тҧратын жҥйе болуы мҥмкін. Әрбір фаза - гетерогенді 
жҥйенің біртекті бӛлігі. Фаза барлық нҥктелерде бірдей физикалық 
және химиялық қасиеттерімен сипатталады.
Кез-келген термодинамикалық жҥйенің кҥйі оның химиялық 
қҧрамымен, фазалық қҧрамы мен негізгі (тәуелсіз) термодинамикалық 

29
параметрлерінің мәндерімен анықталады. Оларға T [K]температурасы, 
p [Пa]қысымы, V кӛлемі [м3], массасы m [кг], мольдеріің саны п 
[Моль], С
1
С
2
, концентрациясы, ... [кг / м
3
, моль / м
3
] компоненттері 
жатады. Ерекшелік ретінде қысымның бірлігі ретінде қалыпты 
физикалық атмосфераға рҧқсат етіледі; 1 атм 101325 Па тең.
Термодинамикалық жҥйенің кҥйі термодинамикалық шамалардың 
(қасиеттердің) кӛмегімен сипатталады, олар негізгі параметрлердің 
функциялары болып табылады. Оларға ішкі энергия U [Дж], энтальпия 
H [Дж], энтропия S [Дж K], Гиббс энергиясы G [Дж], Гельмгольц 
энергиясы А [Дж] кіреді.
Термодинамикалық қасиеттері мен параметрлері қарқынды болып 
бӛлінеді, олар жҥйенің массасына тәуелді емес және экстенсивті бҧлар 
массаға пропорционалды болады. Қарқынды температура, қысым, 
тығыздық, 
тҧтқырлық, 
концентрация, 
химиялық 
потенциал; 
экстенсивті кең кӛлемдіг -ішкі энергия, энтальпия, энтропия, Гиббс 
энергиясы, Гельмгольц энергетикасы, жылу сыйымдылығы жатады.
Кешенді жҥйе қалыптастыру кезінде қарқынды қасиеттер 
теңестіріледі, ал экстенсивті ауқымдылар жинақталады.

жүктеу/скачать 9,08 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: