32.Энтальпия и энергия Гиббса.

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. Часть кинетической энергии вещества недоступна, когда его температура приближается к температуре окружающей среды. Следовательно, энтальпия — это количество энергии, которая доступна для преобразования в теплоту при определенной температуре и давлении. Единицы энтальпии — британская тепловая единица или джоуль для энергии и Btu/lbm или Дж/кг для удельной энергии. 1-ый физический смысл энтальпии – энергия расширенной системы.

H1 – H2 = ∆H

∆H = -Qp

2-ой смысл энтальпии – тепловой эффект реакции при постоянном давлении.

ГИББСА ЭНЕРГИЯ ГИББСА ЭНЕРГИЯ (изобарно-изотермический потенциал, свободная энтальпия), один из потенциалов термодинамических системы. Обозначается G, определяется разностью между энтальпией H и произведением энтропии S на термодинамическую температуру Т: G = H - T·S. Изотермический равновесный процесс без затраты внешних сил может протекать самопроизвольно только в направлении убывания энергии Гиббса до достижения ее минимума, которому отвечает термодинамическое равновесное состояние системы. Физический смысл Энергии Гиббса:

если изменения ΔGр,т меньше нуля – то самопроизвольно идет процесс в заданном направлении;

если изменения ΔGр,т больше нуля – самопроизвольно идет обратный процесс, а прямая реакция не идет совсем;

если изменения ΔGр,т равна нулю – это важнейшее термодинамическое равновесие.

33. Энергия Гиббса как термодинамическая функция состояния. Определение и свойства. Вычисление энергии Гиббса процессов по справочным данным. Q=ΔU+A A=A_пол+A_расш A_расш=pV₂-pV₁ ΔS>Q/T   => TΔS>ΔU+pΔV+A_пол -A_пол=U₂₊pV₂-TS₂-(U₁-pV₁-TS₁) (*) G≡U+pV-TS=H-TS Св-ва ф-ции: 1)однозначная, конечная, непрерывная ф-ция состояния системы; 2)обладает св-вом независимости ΔG от пути перехода от начальных в-в к продуктам. 3)-A_пол>G₂-G₁=ΔG А значит ΔG для обратимого процесса равно полезной работе системы. Физический смысл энергии Гиббса вытекает из со отношения (*) – энергия Гиббса в равновесном процессе с точностью до знака равна полезной работе, которую может совершить система. В случае протекания неравновесных процессов энергия Гиббса будет (с обратным знаком) равна максимально возможной полезной работе, которую может совершить система. ΔG_{хим.реакции}=∑n_iG_i(продуктов) - ∑n_jG_j(исх.в-в)

35. Химическое равновесие. Истинное (устойчивое) и кажущееся (кинетическое) равновесие, их признаки. Равновесным называют такое состояние системы, которое не изменяется во времени, и эта неизвенность не обусловлена протеканием какого-либо внешнего процесса. Равновесие остается неизменным, пока не изменяются внешние условия. Различают истинное(устойчивое) и кажущееся(кинетическое) равновесие. Истинное равновесие сохраняется неизменным не вследствие отсутствия процессов, а в силу протекания их одновременно в двух противоположных направлениях с одинаковой скоростью. Истинное равновесие имеет следующие признаки: 1.Если нет внешнего воздействия, то система неизменна во времени. 2. Система следует за любыми изменениями во времени внешних условий, сколь угодно малыми они бы ни были, а если воздействие снято, то система возвращается в исходное состояние равновесия. 3. Состояние системы будет одинаковым независимо от того, с какой стороны она подходит к равновесию. Кажущееся равновесие также неизменно во времени при отсутствии внешнего воздействия, однако второй и третий признаки для него не характерны. Примером системы в кажущемся равновесии является пересыщенный раствор: достаточно попадания соринки в такой р-р или встряхивания и начинается выделение из р-ра избыточного растворенного в-ва. При изменении внешних условий равновесие изменяется сообразно новым условиям, или, как говорят, «смещается».