- Trang Chủ
- Hoá học
- Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 1: Nguyên lý một của nhiệt động học và nhiệt hóa học
Xem mẫu
- Chương I
NGUYÊN LÝ MỘT CỦA NHIỆT
ĐỘNG HỌC VÀ NHIỆT HÓA HỌC
I. Các khái niệm và định nghĩa
II. Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học
III. Định luật Hess
IV. Nhiệt dung
V. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu ứng nhiệt
của phản ứng – Định luật Kirchhoff
- GIỚI THIỆU
Nhiệt hóa học là khoa học nghiên cứu
HIỆU ỨNG NHIỆT của các quá trình hoá học.
Nhiệm vụ của nhiệt hoá học
Nghiên cứu để TÍNH TOÁN ĐỊNH LƯỢNG
HIỆU ỨNG NHIỆT của các quá trình
Cơ sở lý thuyết của nhiệt hóa học
nguyên lý I của nhiệt động lực học
các định luật có liên quan (định luật Hess,
định luật Kirchhoff).
05/18/22 607010 Chương 1 2
- I. CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA
HỆ: là phần vật chất vĩ mô được giới hạn để
nghiên cứu
MÔI TRƯỜNG: là phần thế giới xung quanh hệ.
Môi trường và hệ
có thể tương
tác hoặc không
tương tác với nhau.
05/18/22 607010 Chương 1 3
- HỆ VĨ MÔ:
là hệ gồm một số rất lớn các tiểu phân (hạt) mà
ta có thể áp dụng các quy luật xác suất và thống
kê.
HỆ NHIỆT ĐỘNG:
là hệ đã ở trạng thái cân bằng (là trạng thái mà
các tính chất của hệ không thay đổi theo thời
gian khi môi trường không tác động đến hệ)
còn gọi là HỆ CÂN BẰNG
05/18/22 607010 Chương 1 4
- PHÂN LOẠI HỆ
theo tương tác giữa hệ và môi trường
(tính chất trao đổi chất và năng lượng)
HỆ MỞ
HỆ ĐÓNG
HỆ CÔ LẬP
HỆ ĐOẠN NHIỆT
05/18/22 607010 Chương 1 5
- HỆ MỞ:
trao đổi cả chất và năng lượng (công,
nhiệt…) với môi trường
HỆ ĐÓNG:
không trao đổi chất, nhưng có thể trao
đổi năng lượng với môi trường
HỆ CÔ LẬP:
không trao đổi cả chất và năng lượng với
môi trường
05/18/22 607010 Chương 1 6
- HỆ ĐOẠN NHIỆT:
không trao đổi nhiệt với
môi trường
Hệ cô lập là hệ
đoạn nhiệt
05/18/22 607010 Chương 1 7
- TRẠNG THÁI:
là tập hợp tất cả các thông số vĩ mô đặc trưng
cho mỗi hệ.
Lưu ý: trạng thái khác với Trạng Thái Tập Hợp:
RẮN, LỎNG, KHÍ
Ví dụ: một hệ có 1 mol khí ở điều kiện 1 at, 0oC,
có thể tích 22,4 L
Khi thay đổi (dù là rất nhỏ) một thông số, thì hệ
sẽ chuyển sang trạng thái khác.
05/18/22 607010 Chương 1 8
- THÔNG SỐ TRẠNG THÁI:
là những đại lượng hóa lý vĩ mô đặc trưng cho
mỗi trạng thái của hệ.
Ví dụ: T nhiệt độ
p áp suất
V thể tích
m khối lượng
C nồng độ
Cp nhiệt dung
khối lượng riêng …
05/18/22 607010 Chương 1 9
- 2 loại thông số trạng thái:
Thông số CƯỜNG ĐỘ: không phụ thuộc vào
lượng chất.
Ví dụ: T, p … không thể cộng lại với nhau
Thông số DUNG ĐỘ: phụ thuộc vào lượng
chất.
Ví dụ: V, m …
có thể cộng lại với nhau: V = Vi ; m = mi
05/18/22 607010 Chương 1 10
- HÀM TRẠNG THÁI:
là những đại lượng đặc trưng cho mỗi trạng thái
của hệ, thường được biểu diễn hay tính toán
thông qua các thông số trạng thái.
Ví dụ: Nội năng U = U(T, V, ni …)
Entropy S = S (T, p, ni …)
05/18/22 607010 Chương 1 11
- QUÁ TRÌNH:
là con đường mà hệ chuyển từ trạng thái này sang
trạng thái khác
Khi thay đổi một thông số, thì hệ sẽ chuyển
sang trạng thái khác, nghĩa là hệ đã thực hiện
một quá trình.
PHA:
là tập hợp tất cả những phần đồng thể của
hệ có cùng tính chất hóa, lý ở mọi điểm.
05/18/22 607010 Chương 1 12
- NỘI NĂNG (U):
là tập hợp tất cả các dạng năng
lượng tiềm tàng trong hệ.
Không đo được U, chỉ xác định
được độ biến thiên U (biểu
hiện ra bên ngoài)
05/18/22 607010 Chương 1 13
- U là hàm trạng thái
U = f (V, T)
a
Không đo được U, chỉ xác
định được độ biến thiên
U (biểu hiện ra bên
05/18/22 607010 Chương 1 14
- CÔNG A &
NHIỆT Q (HIỆU ỨNG NHIỆT)
là hai hình thức truyền năng lượng của hệ
NHIỆT CÔNG
05/18/22 607010 Chương 1 15
- THU NHIỆT TỎA NHIỆT
HỆ ĐOẠN NHIỆT
QUY
ÖÔÙC
Công A Nhiệt Q
Heä sinh > 0
- NHIỆT CHUYỂN PHA ( ):
là nhiệt mà hệ sinh (hay nhận) trong quá trình
chuyển từ pha này sang pha khác.
Ví dụ:
nóng chảy = đông đặc
hóa hơi = ngưng tụ
thăng hoa = ngưng kết
05/18/22 607010 Chương 1 17
- II. NGUYÊN LÝ THỨ NHẤT CỦA
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
“Trong một quá trình bất kỳ, biến thiên nội
năng U của hệ bằng nhiệt lượng Q mà hệ nhận
trừ đi công A hệ sinh”
U = Q A (1.1)
Ý nghĩa: Nguyên lý bảo toàn năng lượng
- U là một hàm trạng thái
(chỉ phụ thuộc vào trạng thái của hệ,
không phụ thuộc vào đường đi)
U = Q1 – A1 A1 2
Q1 A2
= Q2 – A2 Q2
= Q3 – A3 1
A3
Q3
Khi áp dụng cho quá trình
VÔ CÙNG NHỎ: dU = δ Q − δ A (1.2)
Trong đó:
“d” biểu diễn cho vi phân toàn phần (tương ứng cho
hàm trạng thái)
“ ” biểu diễn cho biến thiên nhỏ của các đại lượng
05/18/22 607010 Chương 1 19
-
Xét trường hợp chỉ có CÔNG CƠ HỌC
(công thể tích, công giãn nở):
Công cơ học :
δ A = p.dV
dU = δ Q − p.dV
V2
∆U = Q − V1
p.dV
05/18/22 607010 Chương 1 20
nguon tai.lieu . vn