Состояние системы и параметры состояния.

Общие определения и понятия химической термодинамики

Термодинамическая система (ТС)-тело или группа тел, находящихся во взаимодействии, выделенные для рассмотрения, мысленно или реально (например, межфазовая граница) обособленные от окружающей среды.

ТС - совокупность тел, которые могут энергетически взаимодействовать между собой и с другими телами и обмениваться с ними веществом (и информацией).

По способу взаимодействия системы с окружающей средой:

а) изолированные системы, которые не обмениваются энергией и веществом с окружающей средой;

б) закрытые системы, которые не обмениваются веществом, но обмениваются энергией с окружающей средой;

в) открытые системы, в которых имеет место обмен веществом и энергией с окружающей средой.

Состав системы:

Система образуется элементарными частицами- атомы, молекулы, электроны, взаимодействующие на уровне элементарных частиц кристаллической решетки, жидкости или газа.

ТС –макроскопическая система, каждый элемент содержит большое количество вещества.

Единица количества вещества- моль – это такое количество вещества, которое содержит столько структурных единиц данного вещества, сколько атомов углерода содержится в 0,012 кг (12 г) изотопа углерода.

Число структурных единиц, содержащихся в веществе количеством один моль равно 6,02·10²³ и называется числом Авогадро (N_А).

Фазовый состав системы. По числу фаз системы:

а) гомогенная система – система, состоящая из одной фазы (нет внутренних границ).
б) гетерогенная система – система, состоящая из двух или большегочисла фаз (есть границы раздела, отличаются химическим составом и физическими свойствами, на границе скачок изменения этих свойств).

Фаза - часть гетерогенной системы.

Состояние системы и параметры состояния.

Состояние системы может быть определено совокупностью ее физ. и хим. свойств.

Параметры состояния ТС:

Свойства, выбранные в качестве независимых переменных, называются параметрами состояния.

Параметры, которые подвергаются непосредственному измерению - р,V,T.

Различают экстенсивные и интенсивные параметры состояния (ПС):

Экстенсивные -пропорциональны количеству вещества системы (V,m, количество молей)

Интенсивные – не зависят от количества вещества (T, p, концентрация). Это удельные значенияэкстенсивных ПС (молярный V, молярная концентрация вещества, удельная концентрация).

Интенсивныесвойства могут иметь одно и то же значение во всей системе илиизменяться от точки к точке, величины этих свойств не аддитивны (градиент).

Для характеристики ТС в ряду задаваемых ПС д.б. хотя бы один экстенсивный.

Температура (t, T)— один из важнейших термодинамическихпараметров. Она характеризует тепловое состояние данного телаили системы. Может иметь различную размерность: ⁰С, К.

Температура равновесной системы характеризуетинтенсивность теплового движения микрочастиц, образующихсистему.

Для количественного определения температурыпользуются физическими свойствами термометрического вещества (ртуть, спирт), проводя измерение черезизменение объема.

Совершенно не зависит от свойств термометрического веществаабсолютная термодинамическая температура (К).

Давление(p)—важнейший параметр состояния, зависит от внутренних свойств изучаемой системы, характеризуетвзаимодействие системы с внешней средой и определяетсяотношением силы, равномерно распределенной по нормальнойк ней поверхности, к площади этой поверхности(Па).

Объем(V)– параметр состояния, характеризует макроскопическое свойство системы. Единица м³ или его дольные величины.

Удельный (объем единицы массы, v):

Молярный (объем одного моля, v_m):

Если не принимать во внимание влияние внешних силовых полей и предположить, что система находится в покое, то для описания необходимо знать: объем V, давление ри температуру Т.

Уравнение состоянияТС:f( р,V,Т)=0

F( р,V,Т) = 0 – термическое уравнение состояния

<12 3 4 5 6 7 >

Дата добавления: 2021-02-19; просмотров: 260;