14. Система. Фаза. Компонент. Параметры. Функции состояния: внутренняя энергия и энтальпия. Стандартные условия.

Система - это тело или группа тел, находящиеся во взаимодействии, которые мысленно выделены из окружающей среды. Бывают гомогенными (однородные) и гетерогенными (неоднородные).Изолированная система не имеет обмена веществ и энергий с окружающей средой. Закрытая – не имеет только массообмена (необратимый перенос массы компонента смеси в пределах одной или неск. фаз). Открытая – имеет и энерго- и массообмен.Фаза - совокупность всех гомогенных частей системы, одинаковых по составу и всем физ. и хим. свойствам, не зависящим от количества вещества. Фазы отделены друг от друга поверхностями раздела, на которых все свойства фазы резко скачком меняются. Компоненты – составные части системы, химически индивидуальные вещества, составляющие данную систему и способные к самостоятельному существованию, будучи изолированными от других частей системы. Состояние системы определяется набором переменных величин - параметров. Различают параметры интенсивные и экстенсивные. Интенсивные - не зависят от массы или числа частиц в-ва. (P,T), а экстенсивные - зависят (V, E). Функции состояния - это термодинамические функции, значения которых зависят только от состояния системы и не зависят от пути, по которому система пришла в данное состояние. Изменение функции состояния Наиболее важными функциями являются внутренняя энергия системы U и энтальпия H (теплосодержание) Внутр. энергия – общий запас энергии: энергия поступательного и вращательного движения, энергия колебаний, внутриядерная энергия, за исключением кинетической энергии системы в целом и потенциальной энергии положения системы. Энтальпия — это свойство вещества, указывающее количество энергии, которую можно преобразовать в теплоту. Энтальпия — это термодинамическое свойство вещества, которое указывает уровень энергии, сохраненной в его молекулярной структуре. Это значит, что, хотя вещество может обладать энергией на основании температуры и давления, не всю ее можно преобразовать в теплоту. Часть внутренней энергии всегда остается в веществе и поддерживает его молекулярную структуру. стандартное давление для газов, жидкостей, и твёрдых тел, равное 10⁵ Па (750 мм рт. ст.); стандартная температура для газов, равная 273,15 К (0° С); стандартная молярность для растворов, равная 1 моль•л⁻¹. При этих условиях константа диссоциации дистиллированной воды составляет 1,0×10⁻¹⁴.

15. Первое начало термодинамики. Закон Гесса как следствие 1-го начала термодинамики.

Первый закон термодинамики есть по сути закон сохранения энергии. Первый закон термодинамики устанавливает связь между количеством теплоты полученное или выделенной в процессе количеством произведенной или полученной работы и изменением внутренней энергии системы. Первый закон  термодинамики имеет множество формулировок:

-если в каком либо процессе энергия одного вида исчезает , то вместо нее появляется энергия в том же количестве.

-Различные формы энергии переходят друг в друга в строго эквивалентных всегда одинаковых соотношениях.

-в любой изолированной системе общий запас энергии сохраняется постоянным.

-работа - одна из форм перехода энергии => невозможно создание вечного двигателя 1 рода, который давал бы возможность получать работу, не затрачивая на это соответствующее кол-во энергии.

-математическое выражение 1 закона т.д. DU=Q-A. В любом процессе изменение запаса внутренней энергии DU=U2-U1 какой-либо системы складывается из теплотыQ, сообщенной системе минус кол-во работы А, совершенной системой. Для процессов, связанных с бесконечно малыми изменениями: dU=dq-dA, dA=dA`+pdV, где dA`  - так называемая «полезная» работа , т.е элементарная работа преодоления всех сил, кроме внешнего давления ; pdV - работа против сил внешнего давления.  Iначало т.д. в развернутом виде: dU= dq - pdV - dA`.  В интегральном виде:  q= DU+(V<sub>2</sub>/V<sub>1)</sub> òpdV+A` . (второе слагаемое - работа расширения). 

Теплоемкость-отношение бесконечно малого кол-во теплоты к тому изменению температуры, которое вызывается этим количеством теплоты.(уравнение МайераCp=Cv+R).

Закон Гесса: Тепловой эффект реакции, протекающей при постоянном объеме или постоянном давлении определяется только природой и состоянием исходных веществ и продуктов реакции.

Закон является прямым следствием 1 начала, т.к. при постоянных V и Р тепловые эффекты реакций равные изменению функций состояния U и Н, стало быть в этих частных случаях тепловые эффекты и сами являются функциями состояния.