Термодинамика. Энтропия и второй закон термодинамики, страница 17

,

где , , , ,  называются молярными величинами процесса (молярная энтальпия, молярная энергия Гиббса, молярная внутренняя энергия, молярная энергия Гельмгольца, молярная энтропия, соответственно), хотя по историческим причинам D_rН_m и D_rU_m, называются также молярной "теплотой" процесса.

Молярные величины имеют смысл изменения соответствующей функции состояния при прохождении процесса на единицу химической переменной x при постоянных Т и р или Т и V.

В процессах, участники которых являются чистыми веществами и составляют отдельные фазы, молярные величины не зависят от x (от глубины протекания процесса). Интегрирование молярных величин приводит к экстенсивным величинам:

при постоянных Т и р:    , ,

при постоянных Т и V:    , ,

которые называются энтальпией процесса, энтропией процесса и т.д., причем энтальпия и внутренняя энергия процесса имеют так же общее название "теплота" или "тепловой эффект" процесса.

Упражнения

2.1. В калориметрической бомбе сожгли 0.325 г бензойной кислоты (М = 122.05)  что дало повышение температуры калориметра на 1.48 °С. Затем в том же калориметре сожгли 0.69 г бензина, что привело к увеличению температуры на 4.89 °С. Чему равна теплоемкость калориметра и удельная теплота сгорания бензина , если известна теплота сгорания бензойной кислоты= –3.227×10⁶ Дж моль^–1 ?

2.2. Зная энтальпии реакций

H₂ (г) + F₂ (г) ® HF (г)    = –273.3 кДж моль^–1,

Н₂ (г) + О₂ (г) ® Н₂О (ж)    = –285.8 кДж моль^–1,

вычислите с помощью закона Гесса энтальпию реакции

2F₂ (г) + 2Н₂О (ж) ® 4HF (г) + О₂ (г).

2.3. Вычислите разность (–) при сгорании (взрыве) тринитротолуола при 25 °С:   C₆H₂CH₃(NO₂)₃ (т) + O₂ (г) ® 7CO₂ (г) + H₂O (г) + 3NO₂ (г).

2.4. Вычислите стандартную энтальпию образования метана, СН₄ (г), зная стандартные энтальпии сгорания следующих веществ: (С, графит) = –393.5 кДж моль^–1, (Н₂, г) = –285.8 кДж моль^–1, (СН₄, г) = –890.4 кДж моль^–1.

2.5. Вычислите изменение молярных энтальпии и энтропии при нагревании жидкой ртути от 0 °С (точно) до 114.9 °С, если известно, что её теплоёмкость следует уравнению              C_p,m/(Дж К^–1 моль^–1) = 30.093 – 4.944×10^–3(Т/К).