Екзо- і ендотермічні процеси

Внутрішня енергія і ентальпія

У будь-якому процесі дотримується закон збереження енергії:

Це рівність означає, що якщо до системи підводиться теплота Q, то вона витрачається на зміну внутрішньої енергії # 916; U і на здійснення роботи А.

Внутрішня енергія системи - це загальний її запас, що включає енергію поступального і обертального руху молекул, енергію руху електронів в атомах, енергію взаємодії ядер з електронами, ядер з ядрами і т.д. тобто всі види енергії, крім кінетичної і потенційної енергії системи в цілому.

Робота, що здійснюється системою при переході зі стану 1, що характеризується обсягом V1. в стан 2 (обсяг V2) при постійному тиску (робота розширення), дорівнює:

При постійному тиску (р = const) з урахуванням виразу для роботи розширення закон збереження енергії запишеться наступним чином:

Сума внутрішньої енергії системи та її врожай обсягу на тиск називається ентальпії Н:

Оскільки точне значення внутрішньої енергії системи невідомо, абсолютні величини ентальпій також не можуть бути отримані. Наукове значення мають і практичне застосування знаходять зміни ентальпій # 916; Н.

Внутрішня енергія U і ентальпія Н представляють собою функції стану сістеми.Функціямі стану є такі характеристики системи, зміни яких визначаються лише кінцевим і початковим станом системи, тобто не залежить від шляху процесу.

Екзо- і ендотермічні процеси

Перебіг хімічних реакцій супроводжується поглинанням або виділенням теплоти.Екзотерміческой називають реакцію, що протікає з виділенням теплоти в навколишнє середовище, аендотерміческой - з поглинанням теплоти з навколишнього середовища.

Багато процесів в промисловості і в лабораторній практиці протікають при постійному тиску і температурі (Т = const, р = const). Енергетичної характеристикою цих процесів є зміна ентальпії:

Для процесів, що протікають при постійних обсязі і температурі (Т = const, V = const) QV = - # 916; U.

Для екзотермічніреакцій # 916; Н <0, а в случае протекания эндотермической реакции ΔН> 0. Наприклад,

Хімічні рівняння, в яких додатково вказується тепловий ефект реакції (величина DН процесу), а також агрегатний стан речовин і температура, називаютсятермохіміческімі рівняннями.

В термохімічних рівняннях зазначають фазовий стан і аллотропние модифікації реагентів і утворюються речовин: г - газоподібне, ж - рідке, до - кристалічна; S (ромб). S (монокль). С (графіт). С (алмаз) і т.д.