biotermo7

4 Entalpia

a)    Definicja - jest to funkcja stanu określająca ilość ciepła pobranego przez układ w procesie izobarycznym (czyli z uwzględnieniem wykonanej przez niego pracy):

H=U+pV

b)    W przypadku gazów ważne jest rozróżnienie zmian energii wewnętrznej i entalpii podczas określania ciepła reakcji - w przypadku ciał stałych i cieczy zmiany objętości są tak małe, że można uznać, iż AU = AH

c)    Prawo Hessa ciepło reakcji nie zależy od sposobu jej przeprowadzenia, a tylko od stanu początkowego i końcowego - wniosek oczywisty w świetle tego, źc U i 14 są funkcjami stanu.

5.    Energia swobodna

a)    Energia swobodna jest definiowana na podstawie I i II zasady termodynamiki

•    AU=AQ+AW

•    AQ<TAS

b)    Decyduje ona o pracy, jaką może wykonać układ : F=U-TS, dla procesu izotermicznego AF=AU-TAS

c)    W procesach izotermicznych, w których proces przebiega odwracalnie, ubytek energii swobodnej (-AF) jest równy wykonanej przez układ pracy (-AW) W procesach nieodwracalnych ubytek energii swobodnej jest większy od wykonanej pracy i wyraża maksymalną pracę jaką układ może wykonać.

d)    W procesie nieodwracalnym, tylko część energii swobodnej jest wykorzystywana na pracę a reszta ulega dyssypacji energii - przy pokonywaniu oporów (tarcia, prądów elektrycznych itp.) rozprasza się w^r postaci ciepła

e)    Energia swobodna stanowi część energii wewnętrznej która może być wykorzystana do pracy pozostała część to energia związana- nieużyteczna U=F+TS

f)    Jeżeli układ nie wykonuje pracy nawet objętościowej AW=0 proces przebiega izochorycznie wtedy AF<0 przy T=const V=const Zależność ta wyraża ważne prawo wyłączając zachodzące w układzie procesy odwracalne, dla których energia swobodna układu zachowuje wartość stałą, procesy izotcrmiczno-izochoryczne mogą przebiegać samorzutnie wyłącznie w kierunku zmniejszenia się energii swobodnej. Przyjmuje ona wartość najmniejszą w stanie równowagi. W ten sposób energia swobodna wyznacza kierunek procesu, jak i stan równowagi.

6.    Entalpia swobodna - f-cja stanu określająca kierunek zachodzenia procesu izotermiczno-izobarycznego. Inaczej - maksymalna praca nieobjętościowa jaką może wykonać układ w procesie i zoterm i czno-i zobary czny m.

a)    G = H - TS

b)    Jest równa pracy nieobjętościowęj wykonanej przez układ w procesie odwracalnym

c) Procesy izotermiczno-izobaryczne w układzie mogą przebiegać wyłącznie w kierunku