Chương 6: Nhiệt hóa học docx

1 NHIỆT HÓA HỌC CHEMICAL THERMODYNAMICS CHƯƠNG 6 2 NGUYÊN LÝ 1 3 1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Systems and Surroundings (Hệ thống và môi trường) • System (Hệ): part of the universe we are interested in. • Surroundings(môi trường ): the rest of the universe. 4 a. Hệ: là lượng nhất định của một hay nhiều chất ở điều kiện nhiệt độ, áp suất và nồng độ nhất định - Hệ mở - hệ kín - hệ cô lập - hệ đoạn nhiệt - Hệ đồng thể, dị thể, 1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN 5 b. Trạng thái tập hợp tất cả các tính chất vĩ mô của hệ - Thông số trạng thái: T, P, V, m, C, d, Cp,… - Thông số cường độ: T, P, C, d, - Thông số dung độ: V, m, U, - Hàm trạng thái U = f(T,P,n,…) 1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN 6 c. Quá trình Con đường mà hệ chuyển từ TT này sang TT khác - Quá trình mở - Quá trình kín (chu trình) - Quá trình có V, P, T, q = const - Hàm quá trình d. Pha tập hợp những phần đồng thể của hệ có cùng tính chất lý hóa 1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN 7 2. NHIỆT VÀ CÔNG Năng lượng là thước đo độ vận động của vật chất. ứng với những hình thái vận động khác nhau của vật chất chúng ta có những hình thái năng lượng khác nhau như thế năng, động năng, nội năng… Hai dạng thể hiện của năng lượng hóa học là: NHIỆT (Q) và CÔNG (W) Lưu ý: không có giá trị năng lượng bằng 0 tuyệt đối mà chỉ có năng lượng bằng 0 ứng với một hệ quy chiếu chuẩn nào đó. 8 Nhiệt Nhiệt (q) là thước đo sự chuyển động hỗn loạn (chuyển động nhiệt) của các tiểu phân tạo nên chất hay hệ. Công Công (w) là thước đo sự chuyển động có trật tự và có hướng của các tiểu phân theo hướng của trường lực Nội năng (U) Nội năng (U) là năng lượng có sẵn, ẩn dấu bên trong hệ 9 Quy ước về dấu Theo qui ước về dấu của nhiệt động học: • Nếu hệ tỏa nhiệt thì nhiệt có trị số âm, q < 0. • Nếu hệ thu nhiệt thì nhiệt có trị số dương, q > 0. • Nếu hệ nhận công thì công có trị số âm, W < 0. • Nếu hệ sinh công thì công có trị số dương, W > 0. 10 3. NGUYÊN LÝ I – NHIỆT ĐỘNG HỌC BIỂU THỨC TOÁN HỌC Nếu q i và w i là nhiệt và công trao đổi giữa hệ với môi trường ngoài theo đường quá trình i thì q i và w i riêng rẽ thay đổi theo đường quá trình nhưng tổng số q i + w i luôn luôn là một hằng số không tùy thuộc đường quá trình mà chỉ tùy thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối của hệ mà thôi U = Q+A D Do quy ýớc về dấu nên biểu thức nguyên lý 1 được viết lại như sau: U = Q- A D . đẳng nhiệt - Nhiệt hóa hơi và nhiệt ngưng tụ: λ hh = - λ nt - Nhiệt nóng chảy và nhiệt đông đặt: λ nc = - λ đđ - Nhiệt thăng hoa λ th = λ nc + λ hh 18 7. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu ứng nhiệt. NHIỆT DUNG (C) Nhiệt dung: Nhiệt dung riêng của một chất bất kỳ là nhiệt lượng cần cung cấp cho một đơn vị khối lượng chất đó để làm tăng nhiệt độ thêm 1 o - Nhiệt dung riêng Q c dT d = - Nhiệt. đẳng tích - Nhiệt dung đẳng áp Q p c p dT d = Q v c v dT d = Ảnh hưởng của nhiệt độ đến nhiệt dung Cp = a o + a 1 .T + a 2 .T 2 + 17 6. NHIỆT CHUYỂN PHA (λ cp ) • Nhiệt chuyển pha là nhiệt lượng