9 Микрогетерогенді жүйелер

Бұл тараудың маңыздылығы өндірістік тауарлардың тұтынушылық қасиеттері бойынша тәжірибелік маңызы бар сұрақтар қарастырылады. Көптеген полимерлердің қасиеттері олардың құрылымы, молекулалық массасы және оларды алу әдістерімен байланысты. Сондықтан осы тарауды параллель түрде органикалық химияның сәйкесінше тарауларымен бір уақытта оқу қажет. ЖМҚ ісінуіне, кинетикалық ісіну мен факторларына қатысты сұрақтарға ерекше көңіл бөлген жөн. Тамақ дайындау тәжірибесі әрқашан ет, көкөністер, ұн өнімдері, желатин және т.б сияқты біріншілік шикізаттардың ісінуімен байланысты.

Гельдер мен сірнелердің қасиеттерін қарастырғанда гельдер коллоидтық және дисперстік жүйелерден, ал сірнелер полимер ерітінділерінен түзілетінін ескеру қажет. Гельдер мен сірнелердің түзілуіне әсер ететін факторлармен танысып, сірнелердегі периодтық реакциялар мен диффузия, тиксотропия және синерезис секілді құбылыстарды талқылау қажет.

Физикалық химия Тақырып 1. Термодинамиканың бірінші бастамасы

Тақырып бойынша негізгі сұрақтар:

1. Термодинамиканың бірінші бастамасының тұжырымдамасы және мәні.

2. Бірінші бастамасының әртүрлі процестерде қолданылуы.

3. Жылу мөлшерін есептеу.

4. Жылусыйымдылық туралы түсінік.

5. Шын және орташа жылусыйымдылық.

6. Тұрақты көлем мен тұрақты қысымдағы жылусыйымдылық.

7. Гесс заңы термодинамиканың бірінші заңының салдары ретінде.

8. Химиялық реакциялардың жылу эффектілерін есептеу үшін Гесс заңының қолданылуы.

9. Түзілу жылуы. Жану жылуы. Энтальпия.

Бақылау сұрақтары

1. Термодинамиканың бірінші бастамасын тұжырымдаңыз.

2. Термодинамиканың бірінші заңын жазып көрсетіңдер.

3. «Ішкі энергия» дегеніміз не?

4. «Жылу» дегеніміз не?

5. «Жұмыс» дегеніміз не?

6. Жүйе күйінің өзгерісін сипаттайтын шамалар?

7. Жүйенің бір күйден екінші күйге ауысу жолдарын сипаттайтын шамалар?

8. «Жылусыйымдылық» дегеніміз не және оның түрлері?

9. Термодинамиканың бірінші заңының салдарын тұжырымдаңдар (Гесс заңы).

10. Гесс заңы қайда қолданылады?

11. «Энтальпия» дегеніміз не?

Идеал газдың ұлғаю жұмысын А былай өрнектеуге болады:

(1.1)

мұндағы p – қысым; V₁– бастапқы көлем; V₂– соңғы көлем.

Идеал газ күйінің теңдеуін – Менделеев-Клапейрон теңдеуі арқылы өрнектеуге болады:

(1.2)

мұндағы m –газ массасы;

M – бір моль газдың массасы;

R = 8,31 Дж/моль·град немесе 8,31∙10^-3 кДж/кмоль·град – универсал газ тұрақтысы;

T – Кельвин бойынша температура (К=273+°С);

p – қысым;

V – көлем.

(1.1) теңдеудiң шарттарына байланысты әр түрлi болады:

1. Р = const, изобаралық ұлғаю:

(1.3)

2. Т = const, изотермиялық ұлғаю:

теңдеуден р табамыз:

және (1.1) теңдеуіне қойсақ:

(1.4)

Т = const болса (Бойль-Мариот заңы), яғни

(1.4) теңдеуіне қойсақ:

(1.5)

Денені жылыту үшін қажетті жылу мөлшері Q келесі шарттарға тәуелді:

1. V-const,

(1.6)

мұндағы, C_v – изохоралық жылусыйымдылық (тұрақты көлемде бір моль затты бір градусқа жылытуға жұмсалатын жылу мөлшері).

2. Р-const,

(1.7)

мұндағы, С_р – изобаралық жылусыйымдылық (тұрақты қысымда бір моль затты бір градусқа жылытуға жұмсалатын жылу мөлшері).

Бір атомды газдар үшін:

және C_p – C_v = R (1.8)

Екі атомнан тұратын молекулалар үшін: ,

үш атомды молекулалар үшін: С_v = 3R.

Егер жылыту (немесе суыту) кезінде фазалық ауысулар (қату, балқу, булану, конденсация) байқалса, онда ескеру қажет:

(1.9)

мұндағы, λ – фазалық ауысу жылуы.

Термодинамиканың бірінші бастамасы мына теңдеумен өрнектеледі:

Q = ΔU + A (1.10)

мұндағы ΔU – ішкі энергияның өзгерісі.

1. р-const ΔU = Q – A;

2. V-const ΔU = Q.

Ерітінділер үшін С концентрация:

немесе (1.11)

мұндағы V – көлем.

Анықталуы бойынша энтальпия:

Н = U + pV. (1.12)