Шпаргалка по "Физическая химия"

1) внутренняя энергия U(S,V),

 2)Энтальпия H(S,p)=U+pV,

 3)энергия ГельмгольцаF(T,V)=U-TS,

4)энергия ГиббсаG(T,p)=H-TS=F+pV.

В скобках указаны естественные переменные для термодинамических  потенциалов. Все эти потенциалы имеют размерность энергии и  все они не имеют абсолютного  значения, поскольку определены с  точностью до постоянной, которая  равна внутренней энергии при  абсолютном нуле.

ϬQ=dU+ϬA, ϬA=pdV+ϬA', ϬQ=dU+pdV+δA' – первый закон термодинамики.

 ϬQ=TdS – второй закон термодинамики.

Зависимость термодинамических потенциалов  от их естественных переменных описывается  основным уравнением термодинамики, которое  объединяет первое и второе начала:  TdS=dU+ PdV=ϬA' => A'_max= TdS-dU- PdV.

Рассмотрим А_max при V=const, T=const

A’_max= TdS – dU = -d(U - TS)

U - TS=F – свободная энергия Гельмгольца

A’_max= -dF – изохорно-изотермический потенциал

В зависимости от условия протекания процесса различают ; термодинамических  потенциала

 П_A,B

A'_max=-П_АВ- т.е во всех случаях A'_max= убыли соответствующих термодинамических потенциалов.

A'_max=-П_АВ- для обратимых процессов, A'_max<-П_АВ- для необратимых процессов, A'_max>=-П_АВ- для любых процессов.

A'_max=0, т.е си-ма находится под влиянием давления.

 ∆П_АВ<0 при любом самопроизвольном процессе термодинамический потенциал уменьшается и его можно использовать, как критерий направления процесса:

1. Если процесс идет самопроизвольно прямо, тогда П_АВ  уменьшается и процесс идет в прямом направлении.
2. Если П_АВ  уменьшается и в момент равновесия имеет минимальные значения или П_АВ  равно 0, тогда процесс идет в обоих направлениях.
3. Если П_АВ  больше 0, то процесс идет в обратную сторону, т.е не самопроизвольно.

 

15. Изобарно-изоэнтропийный потенциал,  его свойства, применение в качестве  критерия направленности процесса.

Термодинамическими потенциалами, или характеристическими функциями, называют термодинамические функции, посредством которых и их производных  по соответствующим независимым  переменным (естественным) могут быть выражены в явном виде все термодинамические  свойства си-мы. Это означает, что  характеристические функции содержат в себе всю термодинамическую  информацию о си-ме. Наибольшее значение имеют четыре основных термодинамических  потенциала (П_ав):

1) внутренняя энергия U(S,V),

 2)Энтальпия H(S,p)=U+pV,

 3)энергия ГельмгольцаF(T,V)=U-TS,

4)энергия ГиббсаG(T,p)=H-TS=F+pV.

В скобках указаны естественные переменные для термодинамических  потенциалов. Все эти потенциалы имеют размерность энергии и  все они не имеют абсолютного  значения, поскольку определены с  точностью до постоянной, которая  равна внутренней энергии при  абсолютном нуле.

ϬQ=dU+ϬA, ϬA=pdV+ϬA', ϬQ=dU+pdV+δA' – первый закон термодинамики.

 ϬQ=TdS – второй закон термодинамики.

Зависимость термодинамических потенциалов  от их естественных переменных описывается  основным уравнением термодинамики, которое  объединяет первое и второе начала:  TdS=dU+ PdV=ϬA' => A'_max= TdS-dU- PdV.

Рассмотрим A_max при P=const, S=const

A’_max = -dU – PdV = -d(U-PV) = -dH

A’_max = -dH – изобарно-изоэнтропийный потенциал

  тепловой эффект

  энтальпия

В зависимости от условия протекания процесса различают ; термодинамических  потенциала

 П_A,B

A'_max=-П_АВ- т.е во всех случаях A'_max= убыли соответствующих термодинамических потенциалов.

A'_max=-П_АВ- для обратимых процессов, A'_max<-П_АВ- для необратимых процессов, A'_max>=-П_АВ- для любых процессов.

A'_max=0, т.е си-ма находится под влиянием давления.

 ∆П_АВ<0 при любом самопроизвольном процессе термодинамический потенциал уменьшается и его можно использовать, как критерий направления процесса:

1. Если процесс идет самопроизвольно прямо, тогда П_АВ  уменьшается и процесс идет в прямом направлении.
2. Если П_АВ  уменьшается и в момент равновесия имеет минимальные значения или П_АВ  равно 0, тогда процесс идет в обоих направлениях.
3. Если П_АВ  больше 0, то процесс идет в обратную сторону, т.е не самопроизвольно.

16) Изобарно-изотермический  потенциал, его свойства, применение  в качестве критерия направленности  процесса

Термодинамическими потенциалами, или характеристическими функциями, называют термодинамические функции, посредством которых и их производных  по соответствующим независимым  переменным (естественным) могут быть выражены в явном виде все термодинамические  свойства си-мы. Это означает, что  характеристические функции содержат в себе всю термодинамическую  информацию о си-ме. Наибольшее значение имеют четыре основных термодинамических  потенциала (П_ав):

1) внутренняя энергия U(S,V),

 2)Энтальпия H(S,p)=U+pV,

 3)энергия ГельмгольцаF(T,V)=U-TS,

4)энергия ГиббсаG(T,p)=H-TS=F+pV.

В скобках указаны естественные переменные для термодинамических  потенциалов. Все эти потенциалы имеют размерность энергии и  все они не имеют абсолютного  значения, поскольку определены с  точностью до постоянной, которая  равна внутренней энергии при  абсолютном нуле.

ϬQ=dU+ϬA, ϬA=pdV+ϬA', ϬQ=dU+pdV+δA' – первый закон термодинамики.

 ϬQ=TdS – второй закон термодинамики.

Зависимость термодинамических потенциалов  от их естественных переменных описывается  основным уравнением термодинамики, которое  объединяет первое и второе начала:  TdS=dU+ PdV=ϬA' => A'_max= TdS-dU- PdV.

Рассмотрим А_max при P=const, T=const

A’_max= TdS – dU - PdV= -d(TS – U + PV)

TS –U + PV=G – свободная энергия Гиббса

A’_max= -dG – изобарно-изотермический потенциал

В зависимости от условия протекания процесса различают ; термодинамических  потенциала

 П_A,B

A'_max=-П_АВ- т.е во всех случаях A'_max= убыли соответствующих термодинамических потенциалов.

A'_max=-П_АВ- для обратимых процессов, A'_max<-П_АВ- для необратимых процессов, A'_max>=-П_АВ- для любых процессов.

A'_max=0, т.е си-ма находится под влиянием давления.

 ∆П_АВ<0 при любом самопроизвольном процессе термодинамический потенциал уменьшается и его можно использовать, как критерий направления процесса:

1. Если процесс идет самопроизвольно прямо, тогда П_АВ  уменьшается и процесс идет в прямом направлении.
2. Если П_АВ  уменьшается и в момент равновесия имеет минимальные значения или П_АВ  равно 0, тогда процесс идет в обоих направлениях.
3. Если П_АВ  больше 0, то процесс идет в обратную сторону, т.е не самопроизвольно

17. Изохорно-изоэнтропийный потенциал,  его свойства, применение в качестве  критерия направленности процесса.

Термодинамическими  потенциалами, или характеристическими  функциями, называют термодинамические  функции, посредством которых и  их производных по соответствующим  независимым переменным (естественным) могут быть выражены в явном виде все термодинамические свойства си-мы. Это означает, что характеристические функции содержат в себе всю термодинамическую  информацию о си-ме. Наибольшее значение имеют четыре основных термодинамических  потенциала (П_ав):

1) внутренняя  энергия U(S,V),

 2)Энтальпия H(S,p)=U+pV,

 3)энергия ГельмгольцаF(T,V)=U-TS,

4)энергия  ГиббсаG(T,p)=H-TS=F+pV.

В скобках  указаны естественные переменные для  термодинамических потенциалов. Все  эти потенциалы имеют размерность  энергии и все они не имеют  абсолютного значения, поскольку  определены с точностью до постоянной, которая равна внутренней энергии  при абсолютном нуле.

ϬQ=dU+ϬA, ϬA=pdV+ϬA', ϬQ=dU+pdV+δA' – первый закон термодинамики.

 ϬQ=TdS – второй закон термодинамики.

Зависимость термодинамических потенциалов  от их естественных переменных описывается  основным уравнением термодинамики, которое  объединяет первое и второе начала:  TdS=dU+ PdV=ϬA' => A'_max= TdS-dU- PdV.

Рассмотрим  максимальную работу при V=const, S=const: A'_max= - dU- это и есть изохорно изоэнтропийный потенциал.

В данном случае A'_max является функцией состояния, т.е не зависит от пути процесса. Величина A'_max определяется уменьшением внутренней энергии си-мы.

A'_max=-П_АВ- т.е во всех случаях A'_max= убыли соответствующих термодинамических потенциалов.

A'_max=-П_АВ- для обратимых процессов, A'_max<-П_АВ- для необратимых процессов, A'_max>=-П_АВ- для любых процессов.

A'_max=0, т.е си-ма находится под влиянием давления.

 ∆П_АВ<0 при любом самопроизвольном процессе термодинамический потенциал уменьшается и его можно использовать, как критерий направления процесса:

4. Если процесс идет самопроизвольно прямо, тогда П_АВ  уменьшается и процесс идет в прямом направлении.
5. Если П_АВ  уменьшается и в момент равновесия имеет минимальные значения или П_АВ  равно 0, тогда процесс идет в обоих направлениях.
6. Если П_АВ  больше 0, то процесс идет в обратную сторону, т.е несамопроизвольно.

 

17. Изохорно-изоэнтропийный потенциал,  его свойства, применение в качестве  критерия направленности процесса.

Термодинамическими  потенциалами, или характеристическими  функциями, называют термодинамические  функции, посредством которых и  их производных по соответствующим  независимым переменным (естественным) могут быть выражены в явном виде все термодинамические свойства си-мы. Это означает, что характеристические функции содержат в себе всю термодинамическую  информацию о си-ме. Наибольшее значение имеют четыре основных термодинамических  потенциала (П_ав):

1) внутренняя  энергия U(S,V),

 2)Энтальпия H(S,p)=U+pV,

 3)энергия ГельмгольцаF(T,V)=U-TS,

4)энергия  ГиббсаG(T,p)=H-TS=F+pV.

В скобках  указаны естественные переменные для  термодинамических потенциалов. Все  эти потенциалы имеют размерность  энергии и все они не имеют  абсолютного значения, поскольку  определены с точностью до постоянной, которая равна внутренней энергии  при абсолютном нуле.

ϬQ=dU+ϬA, ϬA=pdV+ϬA', ϬQ=dU+pdV+δA' – первый закон термодинамики.

 ϬQ=TdS – второй закон термодинамики.

Зависимость термодинамических потенциалов  от их естественных переменных описывается  основным уравнением термодинамики, которое  объединяет первое и второе начала:  TdS=dU+ PdV=ϬA' => A'_max= TdS-dU- PdV.

Рассмотрим  максимальную работу при V=const, S=const: A'_max= - dU- это и есть изохорно изоэнтропийный потенциал.

В данном случае A'_max является функцией состояния, т.е не зависит от пути процесса. Величина A'_max определяется уменьшением внутренней энергии си-мы.

A'_max=-П_АВ- т.е во всех случаях A'_max= убыли соответствующих термодинамических потенциалов.

A'_max=-П_АВ- для обратимых процессов, A'_max<-П_АВ- для необратимых процессов, A'_max>=-П_АВ- для любых процессов.

A'_max=0, т.е си-ма находится под влиянием давления.

 ∆П_АВ<0 при любом самопроизвольном процессе термодинамический потенциал уменьшается и его можно использовать, как критерий направления процесса:

7. Если процесс идет самопроизвольно прямо, тогда П_АВ  уменьшается и процесс идет в прямом направлении.
8. Если П_АВ  уменьшается и в момент равновесия имеет минимальные значения или П_АВ  равно 0, тогда процесс идет в обоих направлениях.
9. Если П_АВ  больше 0, то процесс идет в обратную сторону, т.е несамопроизвольно.

 

18)  Уравнение Гиббса – Гельмгольца.  Определение изменения энергии  Гиббса реакции при не стандартной  температуре.

Характеристической  функцией называется термодинамическая  функция, посредством которой или  ее производных могут быть выражены в явном виде термодинамические  свойства си-мы (p,V,T,S и др.).

Рассмотрим  энергию Гиббса как функцию температуры  и давления: G=f(T,p),

а энергию  Гельмгольца как функцию температуры  и объема: F=f(T,V).