Kryteria samorzutności procesów fizyko-chemicznych

Podobne dokumenty
Kryteria samorzutności procesów fizyko-chemicznych

Termochemia Prawo Hessa Równania termochemiczne Obliczanie efektów cieplnych Prawo Kirchoffa

α i = n i /n β i = V i /V α i = β i γ i = m i /m

Doświadczenie Joule a i jego konsekwencje Ciepło, pojemność cieplna sens i obliczanie Praca sens i obliczanie

TERMODYNAMIKA TECHNICZNA I CHEMICZNA

Powinowactwo chemiczne Definicja oraz sens potencjału chemicznego, aktywność Termodynamiczne funkcje mieszania

Termochemia Prawo Hessa Równania termochemiczne Obliczanie efektów cieplnych Prawo Kirchoffa

Wykład 9. Silnik Stirlinga (R. Stirling, 1816)

Wykład 11. Pompa ciepła - uzupełnienie II Zasada Termodynamiki Entropia w ujęciu termodynamicznym c.d. Entropia w ujęciu statystycznym

Wykład 4 Wiązania wewnątrzcząsteczkowe mechanika kwantowa, atom wodoru, atomy wieloelektronowe, cząsteczka

Jak mierzyć i jak liczyć efekty cieplne reakcji? Energia. Zdolność do wykonywania pracy lub produkowania ciepła

Podstawy termodynamiki

Energia potencjalna jest energią zgromadzoną w układzie. Energia potencjalna może być zmieniona w inną formę energii (na przykład energię kinetyczną)

Płyny nienewtonowskie i zjawisko tiksotropii

Doświadczenie Joule a i jego konsekwencje Ciepło, pojemność cieplna sens i obliczanie Praca sens i obliczanie

D. II ZASADA TERMODYNAMIKI

3. Siła bezwładności występująca podczas ruchu ciała w układzie obracającym się siła Coriolisa

Termodynamika Część 6 Związki i tożsamości termodynamiczne Potencjały termodynamiczne Warunki równowagi termodynamicznej Potencjał chemiczny

Fizyka, technologia oraz modelowanie wzrostu kryształów


Laboratorium Metod Statystycznych ĆWICZENIE 2 WERYFIKACJA HIPOTEZ I ANALIZA WARIANCJI

Spis treści I. Ilościowe określenia składu roztworów strona II. Obliczenia podczas sporządzania roztworów

Entalpia swobodna (potencjał termodynamiczny)

Przykład 3.1. Wyznaczenie zmiany odległości między punktami ramy trójprzegubowej

Rezonanse w deekscytacji molekuł mionowych i rozpraszanie elastyczne atomów mionowych helu. Wilhelm Czapliński Katedra Zastosowań Fizyki Jądrowej

Modele wieloczynnikowe. Modele wieloczynnikowe. Modele wieloczynnikowe ogólne. α β β β ε. Analiza i Zarządzanie Portfelem cz. 4.

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Chemia Poziom rozszerzony

Rys. 1. Temperatura punktu rosy na wykresie p-t dla wody.

= ± Ne N - liczba całkowita.

Część III: Termodynamika układów biologicznych

Rys. 1. Temperatura punktu rosy na wykresie p-t dla wody.

Ocena jakościowo-cenowych strategii konkurowania w polskim handlu produktami rolno-spożywczymi. dr Iwona Szczepaniak

POLE MAGNETYCZNE W PRÓŻNI - CD. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej polega na powstawaniu prądu elektrycznego w

Wykład 8. Silnik Stirlinga (R. Stirling, 1816)

termodynamika fenomenologiczna p, VT V, teoria kinetyczno-molekularna <v 2 > termodynamika statystyczna n(v) to jest długi czas, zachodzi

Jak mierzyć i jak liczyć efekty cieplne reakcji?

ELEKTROCHEMIA. ( i = i ) Wykład II b. Nadnapięcie Równanie Buttlera-Volmera Równania Tafela. Wykład II. Równowaga dynamiczna i prąd wymiany

V. TERMODYNAMIKA KLASYCZNA

Ocena precyzji badań międzylaboratoryjnych metodą odporną "S-algorytm"

ZASADA ZACHOWANIA MOMENTU PĘDU: PODSTAWY DYNAMIKI BRYŁY SZTYWNEJ

I piętro p. 131 A, 138

PODSTAWY TERMODYNAMIKI

ĆWICZENIE 5. Badanie przekaźnikowych układów sterowania

elektrostatyka ver

W praktyce często zdarza się, że wyniki obu prób możemy traktować jako. wyniki pomiarów na tym samym elemencie populacji np.

Sterowanie Procesami Ciągłymi

Proces narodzin i śmierci

EKONOMIA MENEDŻERSKA. Wykład 3 Funkcje produkcji 1 FUNKCJE PRODUKCJI. ANALIZA KOSZTÓW I KORZYŚCI SKALI. MINIMALIZACJA KOSZTÓW PRODUKCJI.

Materiały do zajęć dokształcających z chemii nieorganicznej i fizycznej. Część IV - Elementy termodynamiki i kinetyki chemicznej

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Ruch obrotowy INZYNIERIAMATERIALOWAPL. Kierunek Wyróżniony przez PKA

Jak mierzyć i jak liczyć efekty cieplne reakcji?

Kondensatory. Definicja pojemności przewodnika: C = q V. stosunek!adunku wprowadzonego na przewodnik do wytworzonego potencja!u.

Ćwiczenia do wykładu Fizyka Statystyczna i Termodynamika

Współczynniki aktywności w roztworach elektrolitów. W.a. w roztworach elektrolitów (2) W.a. w roztworach elektrolitów (3) 1 r. Przypomnienie!

Przykład 5.1. Kratownica dwukrotnie statycznie niewyznaczalna

XLI OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP WSTĘPNY Zadanie teoretyczne

Kształtowanie się firm informatycznych jako nowych elementów struktury przestrzennej przemysłu

Wykład 7. Podstawy termodynamiki i kinetyki procesowej - wykład 7. Anna Ptaszek. 21 maja Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

Energia kinetyczna i praca. Energia potencjalna

SZTUCZNA INTELIGENCJA

Analiza termodynamiczna ożebrowanego wymiennika ciepła z nierównomiernym dopływem czynników

Wykład 5: Handel międzynarodowy a zasoby czynników produkcji część II

[ ] D r ( ) ( ) ( ) POLE ELEKTRYCZNE

Wykład 10 Równowaga chemiczna

Wykład Turbina parowa kondensacyjna

ZADANIA Z CHEMII Efekty energetyczne reakcji chemicznej - prawo Hessa

INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA. - Prąd powstający w wyniku indukcji elektro-magnetycznej.

Model IS-LM-BP. Model IS-LM-BP jest wersją modelu ISLM w gospodarce otwartej. Pokazuje on zatem jak

Zaawansowane metody numeryczne

WPŁYW POJEMNOŚCI KONDENSATORA PRACY JEDNOFAZOWEGO SILNIKA INDUKCYJNEGO Z POMOCNICZYM UZWOJENIEM KONDENSATOROWYM NA PROCES ROZRUCHU

I. Elementy analizy matematycznej

Termodynamika Techniczna dla MWT, Rozdział 14. AJ Wojtowicz IF UMK Generacja entropii; transfer ciepła przy skończonej róŝnicy temperatur

1. Komfort cieplny pomieszczeń

Współczynniki aktywności w roztworach elektrolitów

5. Regulacja częstotliwościowa prędkości obrotowej silnika indukcyjnego klatkowego

Fizyka 1- Mechanika. Wykład 10 7.XII Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

WYKŁAD 1. W przypadku zbiornika zawierającego gaz, stan układu jako całości jest opisany przez: temperaturę, ciśnienie i objętość.

Fizyka 7. Janusz Andrzejewski

Przykład 4.1. Belka dwukrotnie statycznie niewyznaczalna o stałej sztywności zginania

Termodynamika Część 7 Trzecia zasada termodynamiki Metody otrzymywania niskich temperatur Zjawisko Joule'a Thomsona Chłodzenie magnetyczne

BADANIE STABILNOŚCI WSPÓŁCZYNNIKA BETA AKCJI INDEKSU WIG20

TRANZYSTOR BIPOLARNY CHARAKTERYSTYKI STATYCZNE

WPŁYW PARAMETRÓW DYSKRETYZACJI NA NIEPEWNOŚĆ WYNIKÓW POMIARU OBIEKTÓW OBRAZU CYFROWEGO

Wyznaczenie promienia hydrodynamicznego cząsteczki metodą wiskozymetryczną. Część 2. Symulacje komputerowe

Badanie energetyczne płaskiego kolektora słonecznego

Wykład 3. Entropia i potencjały termodynamiczne

Imię i nazwisko data ocena

Współczynniki aktywności w roztworach elektrolitów

Energia w geometrii Schwarzshilda

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

Badanie współzależności dwóch cech ilościowych X i Y. Analiza korelacji prostej

Twierdzenie Bezouta i liczby zespolone Javier de Lucas. Rozwi azanie 2. Z twierdzenia dzielenia wielomianów, mamy, że

Kwantowa natura promieniowania elektromagnetycznego

Wykład 15 Elektrostatyka

TECHNIKI INFORMATYCZNE W ODLEWNICTWIE

Termodynamika statystyczna

Współczynnik przenikania ciepła U v. 4.00

Diagnostyka układów kombinacyjnych

Odwracalność przemiany chemicznej

cz.1 dr inż. Zbigniew Szklarski

Transkrypt:

Kytea samozutnośc ocesów fzyko-chemcznych 2.5.1. Samozutność ównowaga 2.5.2. Sens ojęce ental swobodnej 2.5.3. Sens ojęce eneg swobodnej 2.5.4. Oblczane zman ental oaz eneg swobodnych

KRYERIA SAMORZUNOŚCI H S Entala swobodna (bbs fee enegy) Entala swobodna jest nezwykle użyteczna zwłaszcza w ose ocesów chemcznych bochemcznych gdyż wększość z nch zebega w waunkach zotemczno-zobaycznych. W waunkach zotemczno-zobaycznych jest bezośedną maą samozutnośc ocesów. Watość zman ental swobodnej można oblczyć dla dowolnego ocesu nekoneczne zotemczno-zobaycznego lecz tylko w takch waunkach ma osty sens fzyczny. swobodnej oznacza zmnejszonej o watość acy objętoścowej 2.5. Kytea samozutnośc Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5.2

Kytea samozutnośc ocesów fzykochemcznych H S Entala swobodna zależy zaówno od aametów temodynamcznych jak odzaju substancj. 2.5. Kytea samozutnośc ocesów fzykochemcznych Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5 / 3

ENERIA I ENALPIA SWOBODNA def H S F def U S d dh ds dh Q el Vd Sd df du ds du Q el dv Sd d Sd Vd df Sd dv d d d df F V d F V dv V S F V S F V 2.5. Kytea samozutnośc Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5.4

Kytea samozutnośc ocesów fzykochemcznych Funkcje któych watość maleje w wynku sontancznej zemany układu zy nazuconych mu węzach (xy = const) w stane ównowag osąga kes dolny nazywa sę otencjałam temodynamcznym lub funkcjam chaakteystycznym zmennych x y. Węzy Potencjał temodynamczny (funkcja chaakteystyczna) Waunek sontancznośc V = const. F = U - S df < P = const. = H - S d < S V = const. U du < S P = const. H dh < 2.5. Kytea samozutnośc ocesów fzykochemcznych Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5 / 5

KRYERIA SAMORZUNOŚCI Uwag 1. Dla ocesów egzotemcznych H < zazwyczaj S > oces odukuje neuoządkowane zatem < oces jest sontanczny 2. Zmany ental swobodnej zależą od zman dwóch składnków zy czym H domnuje w nższych temeatuach natomast S domnuje w temeatuach wysokch 3. Czy wszystke ocesy egzotemczne są sontanczne? d dh ds nekoneczne gdyż w sytuacj: dh ds ds 4. Czy wszystke ocesy endotemczne są nesamozutne? dh ds ds dh dh 2.5. Kytea samozutnośc Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5.6

KRYERIA SAMORZUNOŚCI 5. SAMORZUNOŚĆ A EMPERAURA d dh ds 2.5. Kytea samozutnośc Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5.7

OBLICZANIE ZMIAN ENALPII SWOBODNEJ Pzykład: tonene lodu: H S = 675 (373)(45.5) = 1.2 kj mol 1. H = 6.75 kj mol 1 S = 45.5 J K 1 mol 1 Pzykład: eakcja salana metanu CH 4 (g) + 2O 2 (g) CO 2 (g) + 2H 2 O (g) f 5.7 394.36 228.6 = 8 kj mol 1 Δ = Σn Δ f (od.) - Σn s Δ f (subst.) 2.5. Kytea samozutnośc Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5.8

OBLICZANIE ZMIAN ENALPII SWOBODNEJ Pzykład: Czy onższa eakcja jest samozutna? S o 298 S o 298 H 2 O (g) H 2 (g) + 1/2 O 2 (g) = -(188.82) + 13.684 + 1/2 (25.14) = 44.4 J/(Kmol) => czy to wystaczy aby udzelć odowedz? H o 298 =-(-241.82) + + 1/2 () = 241.82 kj/mol o 298 = Ho 298 - So 298 = = 241.82 - (298 K)*.444 = 228.56 kj/mol Poces ne jest samozutny mmo dodatnej zmany ento! Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5.9

OBLICZANIE ZMIAN ENALPII SWOBODNEJ Pzykład: Poces odwacalny. Jaka jest zmana ental swobodnej tego ocesu? H 2 O (c) 1 C H 2 O (g) aowana = = H aowana - S aowana H aowana S aowana 2.5. Kytea samozutnośc Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5.1

Pzykład: temodynamczna analza denatuacj bałka ogzewane - bałka wystęują w ostac któa w danych waunkach jest otymalna stan natywny (lub klaste stanów) - denatuacja bałek może zachodzć od wływem ceła lub czynnków chemcznych (m.n. detegenty sole jony metal cężkch H) - w takce denatuacj nekowalencyjne oddzaływana ulegają osłabenu (oddzaływana koulobmowske van de-waalsa dolowe wązana wodoowe solwatacyjne t.).

Pzykład: temodynamczna analza denatuacj bałka Dane dla lzozymu 1 C 25 C 6 C 1 C kj/mol 67.4 6.7 27.8-41.4 H kj/mol 137 236 469 732 S J/ K mol 297 586 1318 267 S kj/mol 69.9 175 439 771 W jakej temeatuze nastęuje denatuacja? Poma temcznej denatuacj bałek Ceło 1 2 bałko + ozuszcz. Rozuszczalnk 1-2 Poma óżnc temeatu od wływem ogzewana. Jest to w stoce oma ojemnośc celnej układu.

Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5.13 2.5. Kytea samozutnośc Pownowactwo chemczne Waunk zotemczno-zobayczne ) ( n j n n n dn n d d d j ) ( S V ) ( j n j n

Pownowactwo chemczne Waunk zotemczno-zobayczne (cd) dn v d d Sd Vd v d def A v d Sd Vd Ad Pownowactwo chemczne w waunkach zotemczno-zobaycznych A 2.5. Kytea samozutnośc Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5.14

Pownowactwo chemczne Konsekwencje: W układze zolowanym w któym = const lub V = const jedynym do omyślena samozutnym ocesem jest eakcja chemczna. Podukcja ento mus być oocjonalna do zmany lczby ostęu eakcj a wsółczynnkem oocjonalnośc jest ownowactwo chemczne: d S Ad eguła de Dondea (1922) A Zmenność w funkcj czasu: A( ) d S d A dt dt 2.5. Kytea samozutnośc Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5.15

Pownowactwo chemczne ochodna A A A d dt ma sens szybkośc eakcj chemcznej. Sełnene owyższego waunku wymaga sełnena: Wnosk: - Zeowane sę odukcj ento jest jednoznaczne z ne zachodzenem eakcj w układze. - Wzost watośc ostęu eakcj odowada zwększanu stężena oduktów eakcj. Reakcja zebega w awą stonę. -Zmnejszene sę watośc ostęu eakcj odowada zmnejszene sę stężena oduktów. Reakcja zebega w lewą stonę. -Szybkość eakcj ne może być zecwnego znaku nż jej ownowactwo. 2.5. Kytea samozutnośc Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5.16

Pownowactwo chemczne A S H gdze: H S zmana ental swobodnej eakcj zmana ental eakcj = ceło eakcj zmana ento eakcj S S m Znając ceło entoę eakcj można oblczyć jej ownowactwo ocenć czy eakcja zebegne samozutne: w awą stonę A > w lewą stonę A < czy jest w stane ównowag A= 2.5. Kytea samozutnośc Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5.17

Pownowactwo chemczne Wykład z Chem Fzycznej st. 2.5.18 2.5. Kytea samozutnośc 3 2 2 2 3 NH H N S H A m H v H tw v m S v S S Pzykład Oblczyć standadową entoę entalę swobodną oaz ownowactwo chemczne wywołane zebegem eakcj syntezy amonaku.