ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энтальпия. Некоторые свойства внутренней энергии и энтальПроцесс Джоуля (расширение в пустоту) из "Химическая термодинамика" Однако, как видим, этот закон есть одно из следствий первого начала, совершенно так же, как в механике закон сохранения количества движения является следствием теоремы импульсов ( приращение количества движения системы равно сумме импульсов всех внешних сил ). [c.72] Например, по (5,1,5) 2 ккал теплоты вызовут такое же изменение внутренней энергии, как 853,2 кг-м внешней работы. [c.72] вообще, теплота и внешняя работа совершенно по-разному влияют на состояние системы. Только иногда теплота и внешняя работа вызывают вполне одинаковые изменения состояния. Например, в экспериментах Джоуля по определению механического эквивалента теплоты работа падающего груза расходуется на преодоление трения вращающихся лопастей о воду. Эта работа нисколько не связана с изменением объема и повышает температуру воды совершенно так же, как изохорное сообщение теплоты. [c.73] В отсутствие тока проволока однородна и может быть полностью охарактеризована тремя параметрами массой/п = onst, давлением р и внутренней энергией U. Любой признак будет функцией р и U, так как т = onst. Таким образом, считая постоянным и давление р, видим, что температура t = t(U). Следовательно, если протекание тока по проволоке будет изодинамическим, то оно будет и изотермическим, и температура проволоки до возникновения тока и после-, его прекращения будет одна и та же. [c.73] Здесь ОО —то количество отрицательной теплоты, которое нужно сообщить проволоке для того, чтобы перенос заряда йе через нее (т. е. через каждое из ее сечений) был бы изодинамическим. [c.74] Каждое из выражений (5,4,7) является обычной формой закона Джоуля — Ленца. Из (5,4,7) в частности, следует, что если — бесконечно малая первого порядка, то теплота, выделяемая током за конечный промежуток времени, окажется бесконечно малой второго порядка этой теплотой можно пренебречь. [c.74] Пусть АЭВ составляет часть замкнутой цени тогда ввиду различия потенциалов Уд и Ув в цепи будет циркулировать ток, и электромотор придет во вращение. Всегда можно представить, что вал электромотора горизонтален и что на вал намотана нерастяжимая нить, к свободному концу которой подвешен груз весом Р-, при вращении электромотора груз будет подниматься. Груз не принадлежит системе АЭВ, поэтому сила Р является внешней. [c.75] Определим количество теплоты, которое должно сообщаться системе АЭВ для поддержания ее температуры постоянной при циркуляции тока. Для этого обратим внимание на то, что ток не вызывает никаких химических изменений в системе АЭВ, а в отсутствие тока, кроме постоянных масс ее частей, за параметры, характеризующие АЭВ, могут быть приняты давление р и внутренняя энергия U-, р предполагается неизменным. Поэтому все другие признаки АЭВ, в их числе температура, оказываются функциями U t = t U). [c.75] Отсюда начиная, мы можем повторить все рассуждения, нри-ведшие от (5,4,3) к зависимостям (5,4,7) — (5,4,8). [c.76] Результат (5,4,12) можно несколько обобщить, заменив отрицательную работу веса груза отрицательной же работой других сил, преодолеваемых электромотором. [c.76] Так как работа преодолеваемых сил всегда отрицательна, из [5-Е] следует, что теплота, выделяемая током, оказывается наибольшей и равна работе тока, когда преодолеваемых сил нет. С увеличением абсолютного значения работы сил, преодолеваемых электромотором, уменьшаются сумма работ всех сил и теплота, выделяемая током. Когда сумма всех работ стремится к нулю, теплота, выделяемая током, также стремится к нулю. Одновременно стремится к нулю и сила тока (см. конец 3,6,2°). [c.76] Пусть реакция происходит изотермическим способом, а ее скрытая теплота будет (З а- Процесс 12 явно необратимый. [c.77] Если после образования 1 моля 2п804 и 1 моля Нг удалить проволоку АВ и вынуть из раствора платиновую палочку, то система снова окажется в состоянии 2, так как проволока АВ и платиновая палочка будут неизменившимися, масса цинковой палочки уменьшится на 1 г-атом, а в растворе окажется 1 моль 2п504. Однако при изотермическом осуществлении способа б количество Ql2 теплоты отличается от в способе а. [c.77] Нужно указать, что а в способе б можно расчленить на две части скрытую теплоту реакции и теплоту Qэ, выделяемую током. Экспериментально установлено, что непосредственной связи между д1а, и нет. [c.77] Сравним это выражение с (5,4,9). В (5,5,5 ) нет члена (Уд — V )de, хотя при циркуляции тока, конечно, Уд Ф Vв- Но (5,4,9) выведено втом предположении, чтосистемойслужит ЛЗВ ипоэтому (Уд—Ув)йе является внешней работой. А теперь АЭВ представляет не систему, а только часть системы и работа (Уд — V )de уже не является внешней. Между тем в выражение первого начала входит только внешняя работа. [c.79] После образования dn молей ZnSOj прекратим реакцию система окажется в том же состоянии 2, как и после образования этих dn молей по способу а. Следовательно, в обоих способах приращение dU внутренней энергии одно и то же. [c.79] Конечно, вместо работы веса можно представить отрицательную работу любой другой силы, преодоотеваелюй электромотором. [c.79] Вернуться к основной статье