теплота робота

Передача енергії, що викликається різницею температур між системою та її оточенням або між однією системою і іншою системою, називається передачею теплоти. Кількість енергії, що передається таким чином, позначається буквою q. Кількість переданої теплоти пропорційно масі т системи і зміни температури

, викликаному цією передачею енергії:

Якщо точно відомо, з якої речовини складається система, і ця речовина можна охарактеризувати його питомою теплоємністю с, то наведене вище співвідношення набуває такого вигляду:

Питома теплоємність речовини це енергія, необхідна для підвищення температури одного кілограма даної речовини на один кельвін. Наприклад, питома теплоємність води дорівнює

Молярна теплоємність речовини-це енергія, необхідна для підвищення температури одного благаючи даного речовини на один кельвін. Молярна теплоємність позначається символом Сm.

Теплота не є властивістю системи. Тому вона не може бути функцією стану. Наприклад, стакан води може мати температуру 50 0C, але не можна сказати, що він має теплоту. Щоб нагріти воду до 50 ° С, їй необхідно передати енергію, звичайно якщо передбачається, що спочатку вона мала нижчу температуру. І навпаки, якщо стакан води спочатку мав вищу температуру, то, щоб знизити її до 50 ° С, потрібно передати частину енергії системи її оточенню. Таким чином, ми переконуємося, що енергія (теплота), що передається системі або системою, не описує стан системи. Вона описує тільки те, що відбувається з системою, перш ніж вона досягне кінцевого стану, яке в нашому прикладі характеризується температурою 50 ° С.

Робота теж є формою передачі енергії від однієї системи до іншої або від системи до її оточенню. Система виконує роботу, якщо система діє з деякою силою, спрямованої на подолання опору. Величина виконаної роботи дорівнює добутку сили і відстані, на якому ця сила долає опір:

Робота = Сила х (Відстань переміщення в напрямку дії сили)

Робота, з якої найчастіше доводиться мати справу в хімії, пов'язана з розширенням системи. Таке розширення відбувається, наприклад, при виділенні газу в ході хімічної реакції (рис. 5.3). У такому випадку робота w, виконувана системою, визначається виразом

де P зовнішній тиск, a # 916; V-зміна обсягу системи. Для багатьох хімічних реакцій, які виконуються в лабораторних умовах, зовнішній тиск просто збігається з атмосферним тиском. Знак мінус в наведеному вище рівнянні відповідає тому, що робота виконується системою, а отже, система втрачає енергію.