В ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКЕ

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. ПРИМЕНЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ МЕТОДОВ

Утверждено
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия

Издательство

Пермского государственного технического университета

УДК 541.1

Ф50

Рецензенты:

д-р хим. наук Г.В. Леонтьев

(Пермский государственный технический университет);

канд. хим. наук С.Б. Холостов

(Пермское государственное учреждение «Аналитический центр»)

ISBN 978-5-398-00045-0

Приведены теоретические сведения по основным разделам химической термодинамики. Даны примеры решения задач, задачи для самостоятельного решения и многовариантные задачи. В приложе6ниях приведена необходимая для рещшения задач информация.

Предназначено для самостоятельной работы студентов дневной, заочной и дистанционной форм обучения, изучающих курс «Физическая химия».

Издано в рамках приоритетного национального проекта «Образование» по программе Пермского государственного технического университета «Создание инновационной системы формирования профессиональных компетенций кадров и центра инновационного развития региона на базе многопрофильного технического университета».

ISBN 978-5-398-00045-0 © ГОУ ВПО
«Пермский государственный
технический университет», 2008

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 5

1. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ.. 7

1.1. Основные понятия термодинамики. 7

Задачи для самостоятельного решения. 22

Многовариантные задачи. 26

1.2. Теплота, работа и внутренняя энергия

Первый закон термодинамики. 28

1.3. Работа расширения идеального газа в разных процессах. 31

Задачи для самостоятельного решения. 38

Многовариантные задачи. 43

1.4. Применение первого закона термодинамики
к изохорным и изобарным процессам. Закон Гесса.
Расчет тепловых эффектов. 46

Задачи для самостоятельного решения. 61

Многовариантные задачи. 68

1.5. Теплоемкость. 74

1.6. Зависимость теплового эффекта от температуры. Уравнение Кирхгофа 77

Задачи для самостоятельного решения. 95

Многовариантные задачи. 106

2. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ. ЭНТРОПИЯ.. 109

2.1. Обратимые и необратимые процессы.. 109

2.2. Второй закон термодинамики. 110

2.3. Расчет изменения энтропии для различных процессов. 112

2.4. Абсолютная энтропия. 115

Задачи для самостоятельного решения. 128

Многовариантные задачи. 133

2.5. Условия равновесия и характеристические функции. 138

2.6. Уравнения Гиббса–Гельмгольца. 146

2.7. Химический потенциал. 148

2.8. Летучесть. Активность. 150

Задачи для самостоятельного решения. 164

Многовариантные задачи. 171

ТЕСТЫ....................................................................................................... 175

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ....................................................................... 181

ПРИЛОЖЕНИЯ.. 185

Приложение 1. 185

Приложение 2. 185

Приложение 3. 186

Приложение 4. 186

Приложение 5. 187

Приложение 6. 187

Приложение 7. 188

Приложение 8. 189

Приложение 9. 190

Приложение 10. 192

Приложение 11. 193

Приложение 12. 196

Приложение 13. 213

Приложение 14. 217

Приложение 15. 218

Приложение 16. 218

Приложение 17. 219

Приложение 18. 221

Введение

Химическая термодинамика является одним из важнейших разделов физической химии. На фундаментальные принципы термодинамики опираются практически все теоретические представления равновесного состояния исследуемых объектов. Поэтому глубокое понимание основ химической термодинамики является основным условием успешного освоения любых разделов теоретической химии (общей, неорганической, органической, аналитической, коллоидной и т.д.).

Учебное пособие содержит краткие теоретические сведения по основным разделам химической термодинамики, применению законов термодинамики и расчетных методов к химическим и физическим процессам. Рассмотрены примеры решения основных типов задач, приведены задачи для самостоятельного решения и многовариантные задачи.

Решение примеров и задач помогает усвоить и глубже понять теоретические положения химической термодинамики. Поэтому в учебном пособии сделан акцент на развитии навыков самостоятельной работы студентов. Главное внимание уделено примерам разного уровня сложности с подробными пояснениями решения и расчетами. Для внеаудиторной работы составлены многовариантные задачи, представляющие собой общее условие и 30 конкретных заданий для индивидуального решения каждым студентом учебной группы. Для того чтобы учебное пособие было, по возможности, самодостаточным, в приложении к нему приведены таблицы всех необходимых физико-химических данных.

Учебное пособие предназначено для студентов химических, нефтехимических, биотехнологических и других специальностей, изучающих физическую химию. Разноплановость примеров и задач, различие в уровнях сложности позволит использовать учебное пособие не только в курсе физической химии, но и других близких по содержанию курсах, например, общей или неорганической химии.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: