Основные понятия термодинамики в физической химии

Еще одна вводная
статья, на этот раз в теорию физической химии. Цель статьи: создание «базы» для
возможности понимания поведения полимерных связующих при дальнейшем их
изучении.

Термодинамика изучает
объекты (тела), точнее обмен энергии между телами. Еще точнее — теплоту и
работу, совершаемую при переходе теплоты (читай: энергии) из одной системы в
другую.

 Химическая термодинамика — это раздел
физической химии, который применяет методы термодинамики для изучения химических
явлений.

Определения
термодинамических систем:

  • Система – совокупность объектов (тел);
  • Открытая система – такие системы
    обмениваются с окружающим пространством и энергией и веществом;
  • Закрытая система – обмен энергией с окр.
    пространством присутствует, но нет обмена веществом;
  • Изолированная система – нет обмена ни
    веществом, ни энергией;

Определения состояний
термодинамической системы. Состояния систем определяются «параметрами» и
«функциями». Параметры поддаются прямому измерению:

  • Внутренние параметры: плотность системы-
    ρ; внутренняя энергия – U;
  • Внешние параметры: объем V; напряженность эл. поля – Е;
  • Экстенсивные: те параметры, значение
    которых увеличивается с увеличением системы. Например: объем — V; теплоемкость – С;
  • Интенсивные: параметры, значение которых
    не зависит от увеличения или уменьшения системы. Например: температура.

Функции же не поддаются
прямому определению и выражаются через параметры. Так же функции делятся на
функции состояния и перехода:

  • Функции состояния описывают некоторые
    значения состояния системы.
  • Функции перехода описывают изменения в
    системе при переходе из одного состояния в другое:

    Работа, производимая над
системой, ω- пример параметра второго типа: мы не говорим, что система обладает
данным количеством «работы» или что ее «работа» имеет определенную величину.
……… Свойства, которые зависят от пути перехода из одного состояния в другое,
называются функциями перехода. (П.Эткинс «Физическая химия» Москва 1980).

В зависимости отношения
изменений к времени, состояния систем подразделяют на:

  • Стационарное
    — когда параметры системы не меняются с течением времени, но в системе идут
    потоки.
  • Равновесное
    — в равновесном состоянии системы нет ни потоков, ни изменений параметров с
    течением времени.
  • Неравновесное
    – в этом состоянии параметры системы зависят от времени.

Когда хотя бы один
параметр системы меняется со временем, значит, в системе идет процесс. Процесс может
быть: обратимым, равновесным и необратимым.

Это были основные понятия
физической термодинамики. Далее рассмотрим законы термодинамики и некоторые
теоретические выкладки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", Вы даете согласие на рассылку , обработку персональных данных и принимаете политику конфиденциальности