Giáo trình hóa đại cương: chương 5 (Trường đại học công nghiệp Hà Nội)

GV Lê Thị Xn Hương Chương 5: Bộ mơn Hóa – ĐHDL VĂN LANG NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 5.1 Định luật bảo tồn chuyển hóa lượng 5.1.1 Hệ a/ Định nghĩa Hệ phần vũ trụ nghiên cứu, xem xét, phần cịn lại mơi trường b/ Phân loại - Hệ cô lập: Là hệ không trao đổi chất trao đổi lượng với môi trường - Hệ kín: Là hệ khơng có trao đổi chất, song trao đổi lượng với mơi trường - Hệ hở: Là hệ có trao đổi chất trao đổi lượng với môi trường 5.1.2 Trạng thái - Tham số trạng thái hệ: thuộc tính (khếch độ cường độ) sử dụng để mô tả trạng thái hệ + Thuộc tính khếch độ: thuộc tính phụ thuộc vào khối lượng, có tính cộng tính hệ đồng VD: V, d, m… + Thuộc tính cường độ: thuộc tính khơng phụ thuộc vào khối lượng khơng có cộng tính…VD: nhiệt độ, áp suất, tỉ khối, nồng độ - Trạng thái cân nhiệt động: trạng thái có thuộc tính hệ khơng thay đổi theo thời gian 5.1.3 Hàm trạng thái Một hàm F(p,v,T…) gọi hàm trạng thái giá trị phụ thuộc vào thông số trạng thái hệ mà không phụ thuộc vào cách biến đổi hệ Điều có nghĩa hệ chuyển từ trạng thái (P1, V1, T1) sang trạng thái (P2, V2, T2) F = F2 – F1 phụ thuộc vào giá trị (P1, V1, T1) (P2, V2, T2) khơng phụ thuộc vào tính chất q trình biến đổi (thuận nghịch hay bất thuận nghịch) 5.1.4 Quá trình Quá trình nhiệt động: biến đổi xảy hệ mà có liên quan với biến thiên dù tham số trạng thái hệ 5.1.5 Q trình tự diễn biến khơng tự diễn biến - Quá trình tự diễn biến trình mà tự thân xảy khơng cần tiêu thụ lượng bên ngồi VD: Sự tự khuếch chất khí - Ngược lại q trình khơng tự diễn biến Để cho q trình xảy ta phải cung cấp lượng cho hệ 5.1.6 Quá trình cân - Là trình mà suốt thời gian diễn biến nó, hệ lúc có sai lệch vơ nhỏ so với trạng thái cân 5.1.7 Qua trình thuận nghịch khơng thuận nghịch - Là q trình thực theo chiều thuận chiều nghịch theo chiều nghịch hệ môi trường trở trạng thái ban đầu, khơng có thay đổi nhỏ Nếu ngược lại, q trình khơng thuận nghịch Trang: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt GV Lê Thị Xuân Hương Bộ môn Hóa – ĐHDL VĂN LANG - Trong tự nhiên, thường gặp q trình khơng thuận nghịch, cịn q trình thuận nghịch hồn tồn khơng có theo chiều 5.1.8 Năng lượng a/ Định nghĩa Năng lượng độ đo vận động vật chất biến đổi từ dạng sang dạng khác b/ Phân loại Có nhiều dạng lượng: + Động năng: Dạng lượng đặc trưng cho vật chuyển động Eđ = mv 2 + Thế năng: Năng lượng mà hệ có vị trí trường lực Et = mgh + Điện năng: Là lượng chuyển động tiểu phân tích điện ( electron, ion….) + Hóa năng: Là lượng gắn liền với q trình biến đổi chất  Năng lượng tồn phần hệ gồm:  Động toàn hệ  Thế vị trí hệ trường lực ⇒Tổng động hệ gọi ngoại  Năng lượng dự trữ bên hệ (nội năng) gồm : động phân tử, lượng hút đẩy tiểu phân cấu tạo nên hệ, lượng hóa học, lượng hạt nhân… 5.1.9 Định luật bảo toàn chuyển hóa lượng Sự tương đương nhiệt cơng a/ Định luật bảo tồn chuyển hóa lượng - Năng lượng vũ trụ không đổi Nếu hệ giảm lượng lượng mơi trường xung quanh phải tăng tương ứng Khi dạng lượng chuyển thành dạng khác phải có quan hệ định lượng nghiêm ngặt VD : Đương lượng học : 1cal = 4,184J - Không thể sáng tạo lượng, hủy diệt lượng mà chuyển lượng từ dạng sang dạng khác b/ Sụ tương đương nhiệt công - Sự tương đương nhiệt cơng chu trình phát biểu sau : Khi hệ nhiệt động thực chu trình trao đổi lượng với bên ngồi dạng nhiệt cơng : Đây quy ước  Nếu nhận nhiệt (Q>0)thì sản cơng (A0) nhường nhiệt (Q