ТЕРМОДИНАМИКА
1-й закон термодинамики – это закон сохранения энергии. Впервые он был сформулирован В.М. Ломоносовым (1744г.) затем подтвержден работами Г.И.Гесса (1836 г.), Джоуля (1840 г.), Г. Гельмгольца (1847 г.).
Формулировки 1-го закон термодинамики:
I. Энергия не возникает и не исчезает, а переходит из одной формы в другую, количественно не изменяясь.
II. Невозможно создать перпетум-мобиле, или двигатель первого рода, т.е. осуществлять работу, не затрачивая энергии.
III. Теплота, подведенная к системе (или выделенная ею) расходуется на изменения внутренней энергии системы и совершение работы.
Q=∆U+A
где Q – количество теплоты, ∆U – изменение внутренней энергии системы,
A – работа.
Внутренняя энергия U – это полная энергия системы (за исключением потенциальной и кинетической энергии), которая состоит из энергии движения молекул, атомов, энергии связей и др.
Теплота изохорного (V=const) и изобарного (р=const) процесса является тепловым эффектом реакции. 1-й закон термодинамики Для изохорного процесса: V=const, A=0 и Qp=U2- U1 = ∆U
Для изобарного: р=const, А= рV Qp = ∆U + р∆V или
Qp = (U2 - U1) + p(V2 - V1) или Qp = (U2 + pV2) - (U1 + pV1)
U + pV = H (энтальпия)
таким образом Qp = H2 - H1 = ∆H теплосодержание системы
+∆H - соответствует поглощению теплоты системой, т.е. эндотермический процесс
-∆H – выделение теплоты системой, т.е. экзотермический процесс
U и Н являются мерой переноса теплоты при определённых условиях:
U при V = const
Н при р = const
Итак, ∆H = ∆U + р∆V ∆U = Qp - р∆V
IV. Увеличение внутренней энергии системы равно теплоте, которую система получает извне, за исключением работы, которую совершила система против внешних сил.
Это еще одна формулировка I-го закона термодинамики. 1-й закон термодинамики