Стандартна теплота освіти

Із закону збереження енергії випливає, що, коли речовина утворюється з атомів і (або) більш простих речовин, внутрішня енергія або ентальпія системи змінюється на певну величину, яка називається теплотою освіти даної речовини. Теплота освіти може бути визначена різними способами, в тому числі прямими калориметричних вимірів і шляхом непрямого розрахунку (на основі закону Гесса) з теплоти реакції, в якій бере участь дана речовина. При проведенні розрахунків користуються стандартними (при p = 1 атм і T = 298 K) теплотамі освіти речовин, що входять в рівняння реакції. Наприклад, стандартну теплоту (ентальпію) утворення метану можна обчислити за допомогою термохімічного рівняння

Хоча ця реакція практично нездійсненна при 25 # 61616; З, стандартна теплота утворення метану побічно розраховується за виміряним теплотам згоряння метану, водню і графіту. На основі закону Гесса встановлюється, що теплота реакції дорівнює різниці між теплотамі згоряння речовин, зазначених в лівій частині рівняння, і теплотамі згоряння речовин, зазначених в правій частині рівняння реакції (взятих з відповідними знаками і стехиометрическими коефіцієнтами).

Крім використання термохімічних даних для вирішення проблем практичного використання теплової енергії, вони широко застосовуються при теоретичної оцінки енергій хімічних зв'язків.

Тепловий ефект реакції залежить від природи і стану вихідних речовин і кінцевих продуктів, але не залежить від шляху реакції.

Закон лежить в основі термохімічних розрахунків. Розглянемо реакцію згоряння метану:

Цю ж реакцію можна провести через стадію утворення СО:

Отже, видно, парниковий ефект реакції, що протікає по двох шляхах, однаковий.

При термохімічних розрахунках для визначення теплових ефектів застосовують слідства із закону Гесса.

8. Другий закон термодинаміки. Ентропія.

Стан деякої кількості речовини можна охарактеризувати, вказавши, наприклад, температуру, тиск - це характеристики макросостоянія або вказати миттєві характеристики кожної частинки речовини - її положення в просторі (xi. Yi. Zi) і швидкості переміщення в усіх напрямках (vx. Vy. Vz) - це характеристики мікростану речовини. Так як речовина складається з величезного числа частинок, то цього макросостояніе відповідає величезне число мікросостояній.Чісло микросостояний, яке відповідає даному макросостояніе речовини, називається термодинамічної ймовірністю стану системи - W.

Величина W є число різних способів, за допомогою яких реалізується даний стан речовини. Макросостояніе тим імовірніше, чим більшим числом микросостояний воно здійснюється. Так для системи з 10 молекул W близько до 10000. Виявилося зручніше і простіше характеризувати стан системи не самою імовірністю здійснення даного макросостоянія, а величиною, пропорційною її логарифму.

Ця величина називається ентропією і позначається буквою S.