ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² написании студСнчСских Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚
АнтистрСссовый сСрвис

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ химичСской Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ

Π Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠΈΠ£Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΠΌΠΎΠ΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ — способ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ энСргии, Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ систСмой ΠΈ Π΅Π΅ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСдой ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌΠΈ систСмами. Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ способ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ энСргии осущСствляСтся Π·Π° ΡΡ‡Π΅Ρ‚ Ρ…Π°ΠΎΡ‚ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ, бСспорядочного двиТСния ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ». ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ энСргии, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, обозначаСтся Q. ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ массС (m) систСмы ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹… Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Ρ‘ >

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ химичСской Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ (Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚, курсовая, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ)

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ химичСской Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ

Π₯имичСская Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ° — ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΎΠ² физичСской Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. ЀизичСская химия — Π½Π°ΡƒΠΊΠ°, которая ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ химичСскиС явлСния Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ физичСских ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΎΠ² ΠΈ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠ² (Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ° химичСских явлСний). Она являСтся тСорСтичСской основой всСй химичСской Π½Π°ΡƒΠΊΠΈ ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ химичСских производств, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… тСхнологичСских процСссов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π½Π΅Ρ…имичСских отраслях ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΠΈ.

ЀизичСская химия тСсно связана с Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΎΠΉ. Она ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΈ ΡƒΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ количСствСнныС взаимосвязи ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ химичСскими процСссами ΠΈ Ρ„изичСскими ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ систСмы.

Π‘Π»ΠΎΠ²ΠΎ «Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°» происходит ΠΎΡ‚ Π³Ρ€Π΅Ρ‡Π΅ΡΠΊΠΈΡ… слов «Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΡ» — Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎ ΠΈ «Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΎΡ» — сила, ΠΌΠΎΡ‰ΡŒ. Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ° ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρ‹ прСвращСния энСргии ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ Π² Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… процСссах.

Π’Ρ‹Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ ΠΎΠ±Ρ‰ΡƒΡŽ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΡƒ (ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠ΅ вопросы прСвращСния энСргии);Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΡƒ (ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ…аничСской Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ) ΠΈ Ρ…ΠΈΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΡƒ (ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌ энСргии Π² Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ химичСской Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ„Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°Ρ…, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ химичСских систСм Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΡƒΡŽ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ).

Π₯имичСская Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ° ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… Π·Π°Π΄Π°Ρ‡:

  • 1) прСдсказаниС ΠΎ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ протСкания химичСской Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ;
  • 2) ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΠΈ химичСской Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ;
  • 3) ΠΎ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π΅ химичСского процСсса.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹ΠΌ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΎΠΌ исслСдования Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ являСтся систСма. Π­Ρ‚ΠΎ понятиС ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Ρ‚Ρƒ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΈΡ€Π°, которая являСтся ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠΌ наблюдСния ΠΈΠ»ΠΈ исслСдования.

Π­Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΠ° Ρ‚Π΅Π», Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… мыслСнно ΠΈΠ· ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΈΡ€Π° (Π³Π°Π· Π² Π±Π°Π»Π»ΠΎΠ½Π΅, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π΅Ρ† вСщСства, тСпловая машина ΠΈ Ρ‚. Π΄.).

ΠžΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΈΡ€Π° — Π·Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ условно Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Π½Π΅Π³ΠΎ систСмы — называСтся ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСдой. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ срСдой ΠΈ ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ΅Π½ ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ вСщСством ΠΈ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΠ΅ΠΉ.

ВСрмодинамичСская систСма ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ, Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΉ. Π˜Π·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Π°Ρ систСма — это систСма, которая ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎ Π½Π΅ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΠ΅Ρ‚ с ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСдой (ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ вСщСством ΠΈ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΠ΅ΠΉ отсутствуСт). Π’ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ систСмС Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ΅Π½ ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ вСщСством с ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСдой (присутствуСт Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ энСргиСй). БистСмы, свободныС ΠΎΡ‚ ΡΡ‚ΠΈΡ… ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Ρ‹ΠΌΠΈ (присутствуСт ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ ΠΈ Π²Π΅Ρ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠΌ, ΠΈ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΠ΅ΠΉ).

БостояниС систСмы ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌΠΈ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ тСрмодинамичСскими ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ состояния. К Π½ΠΈΠΌ относятся Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° (Π’), объСм (v), Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ (Ρ€), концСнтрация ©. Π₯Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΌ для Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ являСтся Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² Π½Π΅ΠΉ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ равновСсныС систСмы.

ВСрмодинамичСская систСма называСтся равновСсной, Ссли Π² Π»ΡŽΠ±ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ систСмы значСния ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² состояния ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ ΠΈ Π½Π΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ся ΡΠ°ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ.

ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ систСмы, находящСйся Π² Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠ²Π΅ΡΠΈΠΈ, ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ взаимозависимыми, ΠΈ Ρ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… происходит ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ…. ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΠΎ эта взаимосвязь ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π° Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ зависимости тСрмодинамичСских ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ся ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ состояния f = 0.

Π’ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π° состояния систСмы функция ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ слоТной. НапримСр, для n ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΉ идСального Π³Π°Π·Π° эта функция являСтся Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ простой: pv = nRT, ΠΈ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ся ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ МСндСлССва — ΠšΠ»Π°ΠΏΠ΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½Π°.

Π›ΡŽΠ±ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ состояния систСмы являСтся Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π΅Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ². НапримСр, Π’ = f. Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π² Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ΅ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ функциями состояния. Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ этой Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ зависит Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² состояния ΠΈ Π½Π΅ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΡ‚ ΠΎΡ‚ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° систСмы Π² ΡΠΎΡΡ‚ояниС равновСсия.

ВСрмодинамичСская систСма ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ состояния Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΅ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ протСкания тСрмодинамичСского процСсса. ВСрмодинамичСским процСссом называСтся ΡΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… состояний, Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ систСма ΠΏΡ€ΠΈ взаимодСйствии Π΅Π΅ Ρ Π²Π½Π΅ΡˆΠ½Π΅ΠΉ срСдой. ΠŸΡ€ΠΈ этом Π΅Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅Ρ‚Π΅Ρ€ΠΏΠ΅Π²Π°ΡŽΡ‚ измСнСния.

ОбмСн энСргиСй ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ систСмой ΠΈ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСдой ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ двумя путями:

1) ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ — способ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ энСргии, Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ систСмой ΠΈ Π΅Π΅ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСдой ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌΠΈ систСмами. Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ способ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ энСргии осущСствляСтся Π·Π° ΡΡ‡Π΅Ρ‚ Ρ…Π°ΠΎΡ‚ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ, бСспорядочного двиТСния ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ». ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ энСргии, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, обозначаСтся Q. ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ массС (m) систСмы ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π”Π’, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ этой ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ энСргии:

Q = m * Π”Π’ Π”Π’ = Π’2 — Π’1.

Если Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ извСстно, ΠΈΠ· ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ вСщСства состоит систСма, ΠΈ ΡΡ‚ΠΎ вСщСство ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ с, Ρ‚ΠΎ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄:

Q = m * c * Π”Π’ (Π”ΠΆ) УдСльная Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ (суд.) вСщСства — это энСргия, нСобходимая для ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ 1 Π³. (ΠΊΠ³.) Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ вСщСства Π½Π° 1К, (Π”ΠΆ/Π³/К).

ΠœΠΎΠ»ΡΡ€Π½Π°Ρ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ (сm) — это энСргия, нСобходимая для ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ 1 моля Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ вСщСства Π½Π° 1К, (Π”ΠΆ/моль/К).

2) Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹. Π­Ρ‚Π° Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ энСргии ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ систСмы ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ (ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСдС) Π·Π° ΡΡ‡Π΅Ρ‚ упорядочСнного, Ρ†Π΅Π»Π΅Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ». БистСма выполняСт Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ, Ссли дСйствуСт с Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ силой, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π½Π° ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ΄ΠΎΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ сопротивлСния. НапримСр, Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ всСго Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ, Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΠ΅ΠΌΡƒΡŽ систСмой ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΠΈ. Если Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π½Π° ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΡƒ силой являСтся Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° опрСдСляСтся ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ:

A = - p * Π”v (Π”ΠΆ) Π”v = v2 — v1.

Π—Π½Π°ΠΊ «-» соотвСтствуСт Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° выполняСтся систСмой, Π° ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, систСма тСряСт ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π° Π½Π΅ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ся функциями состояния, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΡ… Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° зависит ΠΎΡ‚ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° систСмы ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ состояния Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΅. Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π° ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° сами ΠΏΠΎ ΡΠ΅Π±Π΅ Π½Π΅ ΡΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Ρ‚ся Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ΅. БодСрТится энСргия Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌ двиТСния, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π² ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ систСмы ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ.

ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ p, v, T, ΠΊ Ρ„ункциям состояния систСмы относится энСргия. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ΅Ρ€Π° способности систСмы ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ.

ЭнСргия ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π² Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ….

НапримСр, химичСская, элСктричСская, мСханичСская, ядСрная, солнСчная. Π₯имичСская энСргия относится ΠΊ Ρ…имичСским систСмам, солнСчная — ΠΊ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΠΈ Π‘ΠΎΠ»Π½Ρ†Π°. ΠœΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ (ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ, ΡΠ²ΡΠ·Π°Π½Π½ΡƒΡŽ с Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅Π»Π°) ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ (ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ, Π·Π°ΠΏΠ°ΡΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ Ρ‚Π΅Π»ΠΎΠΌ). Π‘ΡƒΠΌΠΌΠ° кинСтичСской ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии всСх частиц Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ΅ называСтся Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргиСй (U) систСмы. ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия обусловлСна двиТСниями частиц, Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия обусловлСна элСктростатичСскими силами притяТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ частицами ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ частиц. ВнутрСнняя энСргия систСмы являСтся Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ состояния систСмы. ΠΠ±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии систСмы Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π°Π΅Ρ‚ся ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ, поэтому Π² Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ΅ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии систСмы:

Π”U = U2 — U1.

Π“Π΄Π΅:

U2 — внутрСнняя энСргия систСмы Π² ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΌ состоянии;

U1 — внутрСнняя энСргия систСмы Π² Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ состоянии;

Π”U ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ случаС, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° систСма тСряСт ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ, Ρ‚. Π΅., ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° энСргия пСрСдаСтся ΠΎΡ‚ ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΡ‹ ΠΊ Π΅Π΅ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ.

Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ° основываСтся Π½Π° Π΄Π²ΡƒΡ… основных Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π°Ρ…, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΌ ΠΈ Π²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π°ΠΌΠΈ.

Они ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой аксиомы, установлСнныС Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ мноТСства ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ² ΠΈ ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π°. Оба Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ нСсколько Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠΊ.

1 Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ прСдставляСт собой ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΠΈΠ· Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠΊ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° сохранСния энСргии ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΊ Ρ‚СрмодинамичСским процСссам. Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния энСргии ΡƒΡ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ энСргия Π½Π΅ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π΅Ρ‚ся ΠΈ Π½Π΅ ΡƒΠ½ΠΈΡ‡Ρ‚оТаСтся, Π° Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ лишь прСвращаСтся ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ. ΠŸΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊ: «ΠΠ΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Π²Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€ΠΎΠ΄Π°, Ρ‚. Π΅., ΠΌΠ°ΡˆΠΈΠ½Ρƒ, которая ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π»Π° Π±Ρ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ, Π½Π΅ Π·Π°Ρ‚рачивая ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ» .

Вторая Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° повторяСт ΠΌΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ: «Π˜Π·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии систСмы (Π”U) Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ суммС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ количСством Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ (Q) ΠΈ ΠΊΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ (А)» :

Π”U = Q + A (Π”ΠΆ) Если Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, систСма ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° выполняСтся Π½Π°Π΄ систСмой.

Если Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° выполняСтся самой систСмой, Ρ‚ΠΎ ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ° тСряСт ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ, ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅:

Π”U = Q — A (Π”ΠΆ) Рассмотрим Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ закономСрности, Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΈΠ· 1 Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ частныС случаи 1 Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π°.

1) Π˜Π·ΠΎΡ…ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ процСсс (V = const).

А = 0, Ρ‚. ΠΊ., Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ измСнСния объСма.

Qv = n * cv * (T2 — T1).

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ химичСской Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ.

2) Π˜Π·ΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠΉ процСсс (Π’ = const).

ВнутрСнняя энСргия систСмы Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½ΡΠ΅Ρ‚ся. Вся сообщаСмая Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π° расходуСтся Π½Π° ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, А ΠΏΠΎ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΡŽ систСмы Π”U = 0 ΠΈΠ»ΠΈ QΡ‚ = А:

А = nRT * 2,3 lg.

А = nRT * 2,3 lg.

3) Адиабатный процСсс (Q = 0).

Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ с ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСдой отсутствуСт. БистСма ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π·Π° ΡΡ‡Π΅Ρ‚ ΡƒΠ±Ρ‹Π»ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии:

А = - Π”U A = n c (T1 — T2).

4) Π˜Π·ΠΎΠ±Π°Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ процСсс (Ρ€ = const).

Π”U = Qp — A.

Qp = Π”U + A = Π”H.

Π“Π΄Π΅:

Π”H — функция состояния систСмы, называСмая ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠ΅ΠΉ.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, для ΠΈΠ·ΠΎΠ±Π°Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π° Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π²Π½Π° измСнСнию ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ систСмы:

А = p Π”v.

Qp = n cp (T2 — T1).

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ химичСской Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ.

Π˜Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π°, поглощаСмая систСмой ΠΏΡ€ΠΈ постоянном Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, Ρ€Π°Π²Π½Π° измСнСнию ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ систСмы Π”H = Qp. ИзмСнСниС ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅:

Π”H = Н2 — Н1.

Π“Π΄Π΅:

Н1 — ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Ρ€Π΅Π°Π³Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ²;

Н2 — ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΠ².

Π­Ρ‚Ρƒ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ Π΅Ρ‰Π΅ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ. Π’ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π”H рСакция ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ эндотСрмичСской ΠΈ ΡΠΊΠ·ΠΎΡ‚СрмичСской.

ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ процСсс характСризуСтся стандартным ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ молярной ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ Π”Hm (298К). Π­Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ 1 моль Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ вСщСства ΠΈΠ· Π²Ρ…одящих Π² Π½Π΅Π³ΠΎ элСмСнтов Π² ΡΡ‚Π°Π½Π΄Π°Ρ€Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… условиях (Π’ = 298 ΠΈΠ»ΠΈ Ρ€ = 1).

НапримСр:

2Н2 + О2 = 2Н2О Π”Hm = - 571,6 ΠΊΠ”ΠΆ/моль ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ называСтся Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ эффСктом химичСской Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ.

Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ химичСской Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт, называСтся тСрмохимичСским ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ.

Π­Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΉ Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π°ΡŽΡ‚ся ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ эти Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ провСсти Π² Π»Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… условиях. Они ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ вычислСны ΠΏΠΎ ΠΈΠ·Π²Π΅ΡΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡΠΌ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΉ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ГСсса.

Π’ 1840 Π³. Ρ€ΡƒΡΡΠΊΠΈΠΉ ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ΠΉ Π“. Π“Ссс ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ установил Ρ„Π°ΠΊΡ‚ нСзависимости Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ эффСкта химичСского процСсса ΠΎΡ‚ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ Π΅Π³ΠΎ протСкания. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ являСтся основным Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΡ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ ΠΈ Π³Π»Π°ΡΠΈΡ‚: «Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт процСсса Π½Π΅ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΡ‚ ΠΎΡ‚ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°, Π° Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚ Π²ΠΈΠ΄Π° ΠΈ ΡΠΎΡΡ‚ояния исходных вСщСств ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΠ²» .

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ ГСсса справСдлив Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ для условий постоянства объСма ΠΈΠ»ΠΈ давлСния:

Qv = Π”U Qp = Π”U + A.

Рассмотрим Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ГСсса Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅ сгорания Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΡ‚Π° Π΄ΠΎ ΡƒΠ³Π»Π΅ΠΊΠΈΡΠ»ΠΎΠ³ΠΎ Π³Π°Π·Π°. Π Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΡŽ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Π΄Π²ΡƒΠΌ направлСниям:

  • 1) Π‘ + О2 = БО2 Π”H
  • 2) Π‘ + Π… О2 = БО Π”H1
  • 3) БО + Π… О2 = БО2 Π”H2

ΠžΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ:

Π”H = Π”H1 + Π”H2.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, нСзависимо ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, сгораСт Π»ΠΈ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΡ‚ сначала Π² Π‘О ΠΈ Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π² Π‘О2 ΠΈΠ»ΠΈ сразу Π² Π‘О2, Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΆΠ΅. Из ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡ слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ:

Π”H1 = Π”H — Π”H2.

Π’. Π΅., ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, Ссли извСстны Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΉ, ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΎΠ½Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ прСдставлСна. Из Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ГСсса Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‚ Π΄Π²Π° слСдствия:

1) Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ суммС Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ образования (Π”HΠΎΠ±Ρ€.) ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΠ² Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π·Π° Π²Ρ‹Ρ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ суммы Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ образования исходных вСщСств с ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ стСхиомСтричСских коэффициСнтов:

Π”HΡ….Ρ€. =? (Π”HΠΎΠ±Ρ€.) ΠΏΡ€ΠΎΠ΄. —? (Π”HΠΎΠ±Ρ€.) исход.

2) Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ суммС Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ сгорания (Π”Hсгор.) исходных вСщСств Π·Π° Π²Ρ‹Ρ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ суммы Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ сгорания ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΠ² Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ с ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ стСхиомСтричСских коэффициСнты:

Π”HΡ….Ρ€. =? (Π”Hсгор.) исх. —? (Π”Hсгор.) ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ Под Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ образования Π”HΠΎΠ±Ρ€. ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт образования 1 моль вСщСства ΠΈΠ· ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ‹Ρ… вСщСств, устойчивых ΠΏΡ€ΠΈ стандартных условиях.

Под Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ сгорания Π”Hсгор. ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт сгорания 1 моль вСщСства Π΄ΠΎ Π‘О2 ΠΈ Π2О.

Бтандартная молярная ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ образования Π”Hm всякого свободного элСмСнта Ρ€Π°Π²Π½Π° 0.

I Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ ΡƒΡ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ, хотя ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ систСмой ΠΈ Π΅Π΅ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° энСргии, энСргия Π½ΠΈΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π΅ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π΅Ρ‚ся ΠΈ Π½Π΅ ΠΈΡΡ‡Π΅Π·Π°Π΅Ρ‚. Одно врСмя ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π»ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ всС химичСскиС Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ экзотСрмичСскими, Ρ‚. Π΅., химичСская рСакция ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡ‚ΡŒΡΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ случаС, Ссли систСма тСряСт ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. Однако Π² Π½Π°ΡΡ‚оящСС врСмя извСстны ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ химичСскиС ΠΈ Ρ„изичСскиС прСвращСния, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ эндотСрмичСскими. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ лишь измСнСнию энСргии ΠΈΠ»ΠΈ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ Π΅Ρ‰Π΅ нСльзя ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠ°ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡ‚ΡŒΡΡ рСакция ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π΅Ρ‚. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π»ΠΈ ΡΠ°ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ввСсти Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ состояния, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡƒΡŽ энтропиСй S.

Π­Π½Ρ‚Ρ€ΠΎΠΏΠΈΡŽ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ хаотичности, бСспорядка Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ΅. НапримСр, частицы Π³Π°Π·Π° Π² Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ большСй ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ Π½Π΅ ΡƒΠΏΠΎΡ€ΡΠ΄ΠΎΡ‡Π΅Π½Ρ‹, Ρ‡Π΅ΠΌ частицы Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ вСщСства. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, энтропия Π³Π°Π·ΠΎΠ², ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ большС, Ρ‡Π΅ΠΌ энтропия Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄Ρ‹Ρ… вСщСств.

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ энтропия являСтся Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ состояния систСмы, Π΅Π΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ состояния систСмы:

S = f * (p T v).

БущСствованиС энтропии опрСдСляСт II Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ. Он Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ нСсколько Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠΊ:

  • 1. «Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π° сама собой Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ Ρ…ΠΎΠ»ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΊ Π³ΠΎΡ€ΡΡ‡Π΅ΠΌΡƒ» (ΠšΠ»Π°ΡƒΠ·ΠΈΡƒΡ);
  • 2. «ΠΠ΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ΅Π½ процСсс, СдинствСнным Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π±Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ» (Вомсон);
  • 3. «ΠΠ΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Π²Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€ΠΎΠ΄Π°, Ρ‚. Π΅., ΠΌΠ°ΡˆΠΈΠ½Ρƒ, всС дСйствиС ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ сводится ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΡΡ‚Π²Ρƒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΈ ΠΎΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΡŽ тСплоисточника» (ΠžΡΡ‚Π²Π°Π»ΡŒΠ΄).

Поясним послСднюю Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΡƒ. НСвозмоТно ΠΏΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΡƒΡŽ ΠΌΠ°ΡˆΠΈΠ½Ρƒ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ любая тСпловая машина Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Ρ…ΠΎΠ»ΠΎΠ΄ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊ с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠΉ, Ρ‡Π΅ΠΌ тСплоисточник.

ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΎΡ‚ Ρ‚Сплоисточника (ΠΊΠΎΡ‚Π»Π°) ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ, Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°Ρ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Ρ…ΠΎΠ»ΠΎΠ΄ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊΡƒ.

Рис. — Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ:

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ химичСской Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ.

II Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ являСтся ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ ΠΈΠ· Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ всСй Π½Π°ΡƒΠΊΠΈ Π² Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ. Главная ΠΌΡ‹ΡΠ»ΡŒ Π΅Π³ΠΎ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² Π»ΡŽΠ±ΠΎΠΉ ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ систСмС с Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ происходит постоянноС возрастаниС стСпСни бСспорядка, Ρ‚. Π΅., энтропии. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, для Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… ΡΠ°ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… процСссов Π”S? 0.

Π—Π½Π°ΠΊ «>» — для Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌΡ‹Ρ… процСссов, Π·Π½Π°ΠΊ «= «- для ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌΡ‹Ρ… процСссов.

Для ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌΡ‹Ρ… процСссов:

Π”S = Q / T (Π”ΠΆ/К/моль) Для Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌΡ‹Ρ… процСссов:

Π”S > Q / T (Π”ΠΆ/К/моль) Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ° ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ макросистСмы. Π›ΡŽΠ±ΠΎΠ΅ ΠΌΠ°ΠΊΡ€ΠΎ-состояниС систСмы ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΎ мноТСством микросостояний.

Число микросостояний, с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ осущСствлСно Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΌΠ°ΠΊΡ€ΠΎ-состояниС, называСтся тСрмодинамичСской Π²Π΅Ρ€ΠΎΡΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ‰. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ энтропиСй ΠΈ Ρ‚СрмодинамичСской Π²Π΅Ρ€ΠΎΡΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ сущСствуСт Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ связь, выраТСнная Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡ†ΠΌΠ°Π½Π°:

S = k * lnΡ‰ химичСский тСрмодинамичСский ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π“Π΄Π΅:

k — константа Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡ†ΠΌΠ°Π½Π°, равная 1,38 * 10 — 16.

ВсС процСссы, связанныС с ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ упорядочСнности (ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ числа микросостояний) (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ€Π΄Π΅Π²Π°Π½ΠΈΠ΅, кристаллизация, сТатиС, кондСнсация), ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ энтропии.

II Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ясный физичСский смысл Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π°, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ ΠΊ Π»ΡŽΠ±ΠΎΠΉ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ систСмС.

Π€ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ систСмы, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ связаны с Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ ΠΈ Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΡΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ процСсса, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ тСрмодинамичСскими ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π°ΠΌΠΈ.

ΠšΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ΅ΠΌ для суТдСния ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ процСссов Π² ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… систСмах ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠ»ΡƒΠΆΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ энтропии Π”S. Однако Π½Π° ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ процСссов ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π² Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… систСмах ΠΈ ΡΠ²ΡΠ·Π°Π½ΠΎ с Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ объСма. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ для Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… систСм Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΈ.

Для процСссов, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΈ постоянных Π’ ΠΈ V, примСняСтся ΠΈΠ·ΠΎΡ…ΠΎΡ€Π½ΠΎ-изотСрмичСский ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» (свободная энСргия Π“Π΅Π»ΡŒΠΌΠ³ΠΎΠ»ΡŒΡ†Π° F):

Π”F = U — T * S.

Для процСссов, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΈ постоянных Π’ ΠΈ Ρ€, ΠΊΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ΅ΠΌ, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ тСчСния процСсса, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠ²Π»ΡΡ‚ΡŒΡΡ другая тСрмодинамичСская функция — ΠΈΠ·ΠΎΠ±Π°Ρ€Π½ΠΎ-изотСрмичСский ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» (свободная энСргия Гиббса G):

Π”G = H — T * S.

ΠšΡ€ΠΈΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΈ обратимости ΠΈ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚имости процСссов, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΡ:

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ химичСской Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ.
ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ вСсь тСкст
Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ