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Química Física

Un resumen de los puntos de conocimiento de la primera ley de la termodinámica y la segunda ley de la termodinámica, y un resumen de las condiciones para usar las fórmulas. La primera ley de la termodinámica, también conocida como ley de conservación de la energía, establece que la energía no puede. ser creado o destruido, pero sólo se puede convertir de una forma a otra.

Editado a las 2023-12-20 21:02:44,

e7qw4qya@bccto.cc

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Química Física

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Química Física

Primera ley de la termodinámica

Conceptos básicos de termodinámica.

Tres sistemas: Sistemas abiertos: intercambio de materia y energía. Sistema cerrado: intercambio de energía. Sistema aislado: sin intercambio de materia y energía.

El valor de cambio de las propiedades de estado del sistema no varía según la ruta de cambio.

En un proceso reversible, el sistema debe lograr un equilibrio térmico, un equilibrio mecánico (presiones internas y externas iguales), un equilibrio de fases y un equilibrio químico.

La primera ley de la termodinámica: conservación de la energía dU=δQ δW——△U=Q W

Regulaciones de símbolos: P: El sistema absorbe calor "" libera calor "-" W: El sistema sí funciona para el mundo exterior "-" El mundo exterior sí funciona para el sistema " "

Ni Q ni W son funciones de estado

Volumen de trabajo: δW=-Pout·dV→W=

Proceso isobárico: P inicio = P final = P exterior = constante W = -P·△V Proceso isovolumétrico: W=0 Expansión libre, expansión al vacío: W=0 (Pout=0) Expansión isotérmica reversible de un gas ideal.

Cálculo del calor: el trabajo no volumétrico es cero

dU=Cv·dT, dH=Cp·dT Qv=△U (en condiciones de volumen constante) Qp=△H (en condiciones isobáricas)

Gas ideal: Q no tiene nada que ver con H, presión y volumen, y se puede obtener directamente mediante la siguiente fórmula

Al mismo tiempo, divida por n para obtener la capacidad calorífica molar a presión constante y la capacidad calorífica a volumen constante, y

Aplicación en gas ideal (el volumen de trabajo es cero)

Proceso isotérmico: △T=0, △U=0, △H=0 La presión externa es constante: W=-Pfuera·△V Proceso reversible: Q=-W

Proceso de igual volumen: dV=0 W=0

Proceso isobárico:

W=△U-Q W=-Pout·△V=-nR△T

Proceso adiabático: Q=0 W=

Termoquímica

Progreso de la respuesta:

Cálculo del calor de reacción isobárica.

La relación entre el calor de reacción isobárica y el calor de reacción isovolumétrica.

La relación entre la entalpía de reacción y la temperatura: ecuación de Kirchhoff

No se produce ningún cambio de fase bajo una determinada presión.

segunda ley de la termodinámica

Definición de entropía: función de estado (J/K)

Sólo la entropía calor-temperatura de un proceso reversible es igual al cambio de entropía; el cambio de entropía de un proceso irreversible se calcula diseñando un proceso reversible.

Desigualdad de Clausius

;>Irreversible, = reversible

El principio de aumento de entropía y el criterio de entropía (el problema de juzgar la dirección y el límite del proceso)

Sistema adiabático: el proceso irreversible es un proceso espontáneo o no espontáneo en el que el medio ambiente actúa sobre el sistema, por lo que dS>0 no puede determinar la dirección de la reacción. Sistema de aislamiento: dS≥0

El principio del aumento de entropía: la entropía nunca disminuye

Aislamiento dS = sistema dS anillo dS ≥ 0

Cálculo del cambio de entropía.

Los procesos reversibles se calculan mediante definiciones (procesos físicos) La entropía es la función de estado △S=S final-S comienzo (reacción química)

Cambio de entropía del proceso físico.

cambio de entropía del entorno

cambio de entropía del sistema

Proceso isotérmico del gas ideal.

Proceso isobárico y de cambio de temperatura.

Proceso de cambio de temperatura isovolumétrico.

Adecuado para procesos reversibles e irreversibles.

Cambios de PVT del gas ideal (tres caminos)

Espere primero a T y luego espere a P

Espere primero a T y luego espere a V

Espere primero a V y luego espere a P

Cambio de entropía en el proceso de cambio de fase.

Cambio de fase reversible: cambio de fase a la temperatura de cambio de fase y su presión correspondiente (condiciones isotérmicas e isobáricas)

Cambio de fase irreversible: diseñe una ruta reversible (por ejemplo, primero mediante calentamiento isobárico, luego use un cambio de fase reversible y finalmente mediante enfriamiento isobárico y un proceso reversible).

cambio de entropía de una reacción química

Cálculo del cambio de entropía a cualquier temperatura.

Funciones A y G

A=U-TS En condiciones isotérmicas, la disminución de A es igual al trabajo máximo que puede realizar el sistema cerrado. G=H-TS En condiciones isotérmicas e isobáricas, la disminución de G es igual al trabajo máximo sin volumen que puede realizar un sistema cerrado.

Método de cálculo: Usa la definición Haz uso del significado físico. Utilice la relación entre los dos. La inversión se obtiene usando la propiedad de que G es una función de estado y △fG

fórmulas básicas de la termodinámica

Condiciones de uso: proceso PVT reversible o irreversible, reacción química o reacción de cambio de fase en un proceso reversible (el trabajo isotérmico e isobárico sin volumen es cero)