Третий закон термодинамики

Понятие химического сродства.

 Известно, что многие вещества реагируют друг с другом легко и быстро, другие вещества реагируют с трудом, а третьи – не реагируют. Исходя из этого, вывели предположение, что между веществами существует какое-то химическое сродство.

массаж эротический новосибирск

1-е предположение – мерой химического сродства была скорость реакции.

2-е предположение – М. Бертло  

 и Х. Томсон  

 высказали, что мерой химического сродства является тепловой эффект

.

3-е предположение – max А (Вант-Гофф). Если max А >  0, то химическое сродство между веществами существует, и реакция протекает слева направо. Если А max<  0 →, то химического сродства между веществами нет, и реакция протекает справа налево. Если А max=  0, то реакция протекает и туда, и обратно. На основе этого создавался третий закон термодинамики; М. Бертло  

 и Х. Томсон

 ,  изучая поведение термодинамических систем при низких температурах, в 1906 г. обнаружили, что при низких температурах между веществами существует так называемое химическое сродство, которое они определили как тепловой эффект, ими было установ-лено, что тепловой эффект Qv – А max в конденсированных системах при низких температурах, где А max–  максимальная работа.

но на самом деле это не max, если исходить из уравнения Гельмгольца.

Для того, чтобы работа была max, она должна равняться тепловому эффекту A max = Qv,  надо вычислить:

ΔF = Qv.

Аналитические выражения третьего закона термодинамики:

это изохорно-изотермические условия.

Если Аmax = QP , ΔG , Qp , ΔH – функции

это изобарно-изотермические условия.

Тепловая теорема Нернста

 (третий закон термодинамики)(рис. 16)

Рис. 16

Энергии (ΔU,  ΔH, QV, QP,  ΔF,  ΔG), tgα угла наклона прямой – дает температурный коэффициент любой функции.

Для реакций, протекающих в конденсированных системах

 при приближении температуры к абсолютному нулю, кривые max работы и теплового эффекта соединяются и имеют одну большую касательную, параллельную оси температур.

Следствия из третьего закона термодинамики:

1. Свойства энтропии вблизи абсолютного нуля – постулат Планка:

ΔF =  ΔU – T ΔS.

абсолютная энтропия.

2. Теплоемкость Сp, Сv

3. Коэффициент термического расширения тела и термического давления.

Идеальные газы не подчиняются третьему закону термодинамики, так как газ вблизи абсолютного нуля называется вырожденным.

CP – CV ≠ R  вблизи абсолютного нуля – уравнение Майера не работает.

4. О невозможности достижения абсолютного нуля. Третий закон термодинамики – приближенный закон. Используется для совершенного кристалла любого вещества.

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru