Файл: Соляков, В. К. Введение в химическую термодинамику прогр. пособие для самостоят. изучения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 71
Скачиваний: 0
В. К. Соляков
ВВЕДЕНИЕ
В ХИМИЧЕСКУЮ
о
ТЕРМОДИНАМИКУ
X1 .
ГЛ
. • .r
.JA
’Г:
'W 'T
«у.;
■П’
SKL.
£; - •
„fcb-
ч*. . .
Vw,;
•Vj.SJip
V*
fr-
кіг •.
і/-.
* .г:
5:
/%
:-с
і*ѵ .
"Ш -
т*
В. К. Сол яков
ВВ Е Д Е Н И Е
ВХ И М И Ч Е С К У Ю
ТЕ Р М О Д И Н А М И К У
(ПРОГРАММИРОВАННОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ)
МОСКВА
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ХИМИЯ»
Г о. гг'бличнап
к |
ѵ,.-;чѳскря |
|
с. |
.. Г Г'С.Сг* |
|
|
: |
р |
|
■JAj. .-\-OFO |
з а л а |
" Ц - 9 н 9 С
УДК 536.7:541 :371.315.7
С 60
|
Соляков В. К. |
|
|
|
|
|
|
|||
С60 |
Введение |
в |
химическую |
термодинамику. М., |
||||||
|
«Химия», 1974 (III кв.) |
|
|
|
|
|||||
|
224 с.; 1 табл.; 24 рис. |
|
|
|
|
|||||
|
Книга |
представляет собой |
программированное |
|||||||
|
учебное пособие. В иен в доступной форме изло |
|||||||||
|
жены |
основы |
этой |
науки |
и |
методология |
термо |
|||
|
динамического анализа различных процессов, в |
|||||||||
|
первую очередь химических н фазовых равнове |
|||||||||
|
сий. Особое внимание уделено разъяснению фи |
|||||||||
|
зического |
смысла |
понятий, |
которыми |
оперирует |
|||||
|
эта дисциплина, |
и |
их правильному практическо |
|||||||
|
му использованию. Книга снабжена значитель |
|||||||||
|
ным |
числом |
контрольных |
вопросов |
(примеров, |
|||||
|
задач) с запрограммированными вариантами от |
|||||||||
|
ветов |
и |
соответствующими |
дополнительными |
||||||
|
разъяснениями, что способствует усвоению мате |
|||||||||
|
риала. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пособие предназначено |
для студентов |
вузов, |
|||||||
|
а также для инженеров и аспирантов, присту |
|||||||||
|
пающих к . самостоятельному изучению химиче |
|||||||||
|
ской термодинамики и ставящих своей целью |
|||||||||
|
овладение |
ее |
расчетными методами. |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
541 |
© Издательство «Химия», 1974 г.
с о д е р ж а н и е |
|
|
П р е д и с л о в и е ................................................ .... |
. , , . |
5 |
Методические у к а за н и я ............................................................ |
|
9 |
Введение ..................................................................................... |
|
II |
0.1. Предмет и метод химической термодина |
|
|
мики ............................................................................... |
|
11 |
0.2.Предварительные сведения об основных понятиях химической термодинамики . . . 13
0.3. |
Теплота |
и |
работа |
п р о ц е с с а ............................... |
процессы |
20 |
|||
0.4. |
Равновесные |
и |
неравновесные |
17 |
|||||
Глава 1. Первый закон термодинамики.......................... |
|
28 |
|||||||
1.1. Содержание |
первого |
з а к о н а ............................... |
|
28 |
|||||
1.2. Внутренняя |
|
э н е р г и я |
............................................... |
|
34 |
||||
1.3. Теплоты |
изобарного |
и |
изохорного |
процес |
|
||||
|
сов. Э н т а л ь п и я ......................................................... |
|
|
|
|
41 |
|||
1.4. |
Способы расчета изменения энтальпии в |
|
|||||||
|
некоторых |
конкретных |
процессах |
. . . . |
31 |
||||
1.5. |
Стандартное |
состояние |
.................................... |
|
38 |
|
Глава 2. |
Т ерм охим ия ............................................................... |
|
|
|
45 |
|
2.1. Закон |
Г е с с а ............................................................... |
|
|
|
45 |
|
2.2. Способы расчета тепловых эффектов хими |
|
|||||
|
ческих |
реакций |
.................................................... |
|
|
60 |
2.3. |
Зависимость |
теплового |
эффекта |
реакции от |
63 |
|
т ем п ер а т у р ы ............................................................... |
|
|
|
|||
2.4. |
Связь |
между Qp и |
Q |
, ..........................................52 |
||
Глава 3. Второй закон термодинамики |
. . . . . |
69 |
||||
3.1. Термодинамическая |
вероятность |
состояния |
69 |
|||
3.2. Энтропия |
|
|
|
79 |
||
3.3. |
Расчет |
изменения |
энтропии в |
некоторых |
|
|
|
конкретных ......................................... |
процессах |
|
|
83 |
|
1 |
3 |
Глава 4. Термодинамические потенциалы , , . , |
90 |
4.1. Критерии самопроизвольности процессов в |
|
неизолированных системах .............................. |
90 |
4.2. Термодинамические потенциалы как харак |
|
теристические ф у н к ц и и ......................................... |
93 |
4.3. Химический п о т е н ц и а л ........................................ |
103 |
4.4.Химический потенциал идеального газа . . 108
4.6.Способы расчета изменения изобарно- и
|
изохорно-изотермпческпх потенциалов в |
нс- |
||
. |
которых конкретных |
процессах . . . . |
116 |
|
4.6. |
Классификация |
равновесий ............................. |
118 |
|
Глава |
5. Химическое |
р а в н о в еси е ................................ |
126 |
|
5.1. Максимальная |
работа и константа равно |
|||
|
весия химической |
реакции ........................... |
126 |
|
5.2.Смещение химического равновесия при из менении внешних условий проведения ре
|
акции (давления и температуры) |
. . . . . |
138 |
||||
5.3. |
Тепловой |
закон Нернста . . . |
. . . . 149 |
||||
Глава 6. Фазовое |
равновесие |
в однокомпонентных |
160 |
||||
|
системах |
|
.............................................................. |
|
|
||
6.1. |
Фазовые |
переходы и |
фазовые равновесия |
160 |
|||
6.2. |
Взаимосвязь |
температуры и давления при |
|
||||
|
фазовом |
равновесии ................................................. |
|
|
173 |
||
6.3. |
Диаграммы |
состояний |
индивидуальных ве |
164 |
|||
|
ществ |
........................................................................ |
|
|
|
|
|
Глава |
7. Фазовое |
равновесие |
в системах |
из двух |
|
||
|
и более ком понентов........................................ |
|
178 |
||||
7.1. Растворы и способы выражения их состава 178 |
|||||||
7.2. |
Парциальные |
мольные |
величины |
. . . |
198 |
||
7.3. |
Идеальные |
р а ст в о р ы ............................................. |
|
. . . |
181 |
||
7.4. |
Реальные |
|
растворы . . . . . |
202 |
|||
7.5. |
Правило |
ф а з ..................................................... |
|
|
217 |
||
ПРЕДИСЛОВИЕ
В разных отраслях науки и техники все бо лее широкое применение получают методы ин женерных расчетов, основанные на химиче ской термодинамике. Все чаще с понятиями и приемами химической термодинамики прихо дится сталкиваться инженерно-техническим работникам и студентам, не имеющим фунда ментальной химической подготовки. Вместе с тем практически вся существующая учебная литература по этой дисциплине ориентирова на на студентов и инженеров химического профиля. Использование такой литературы для первоначального и тем более самостоя тельного ознакомления с предметом вызывает у нехимиков определенные трудности.
Настоящее учебное пособие предназначено для читателя, который приступает к самостоя тельному изучению химической термодинами ки и знаком с математикой, физикой и химией
впределах общих курсов для нехимических вузов. Книга может быть также использована
вкачестве учебного пособия студентами тех-
Л
нических вузов. Цель пособия — помочь чи тателю освоить понятия и приемы химической термодинамики в объеме, достаточном для выполнения термодинамических расчетов хи мических процессов и правильного использо вания результатов этих расчетов. После усвое ния материала книги можно переходить к углубленному изучению предмета по соответ ствующей дополнительной литературе.
Чтобы повысить эффективность восприятия читателем излагаемой дисциплины, в пособии использован один из вариантов программиро ванных методов обучения (обучение по раз ветвленной программе).
Методы программированного обучения спо собствуют более глубокому пониманию мате риала и интенсификации процесса обучения, т. е. сокращают время, необходимое для усвоения учащимся определенного объема знаний. Такой эффект достигается путем рас членения процесса обучения на большое чис ло отдельных этапов, осуществления проверки результатов обучения в конце каждого этапа и корректирования дальнейшего хода обуче ния по итогам каждой проверки.
Чаще всего методы программированного обучения применяют в тех случаях, когда от обучаемого требуется запоминание опреде ленного объема информации или выработка ряда навыков. Программированная подача материала по химической термодинамике мо-
6