Kimyoviy jarayonlarning energetikasi

Ximiyaviy jarayonlarning energetikasi Reja: 1. Sistema haqida tushuncha. 2. Energiyaning saqlanish qonuni. Ichki energiya va entalpiya. 3. Gess qonuni. 4. Izobar-izotermik potentsial. SISTYeMA haqida TUShUNChA yuqorida kursatilganidek ushbu mavzuning asosini sistema tushunchasi tashkil etadi. Sistema - tashqi muhitdan chegara bilan ajratib olingan fazoning bir kismi bo'lib, u uzining (tarkibiy kismi) energiyasi - Ye; temperaturasi - T, bosimi - R, xajmi - V yani parametrlari bilan xarakterlanadi. Sistema turli xil bo'lib, shular jumlasiga alohida modda yoki moddalar to'plami, kolbadagi reaksion (aralashma) eritma, silindrdagi gaz va xoka'zolar kiradi. Sistema bir yoki bir necha tarkibiy kism (komponent)dan iborat bo'ladi. Sistemaning bir-biridan sirt chegarasi bilan ajratilgan va mustaqil holda mavjud bula oladigan bir jinsli kismi komponent deyiladi. Sistemadagi tarkibiy kismlarning agregat holatiga ko'ra gomogen va geterogen sistema bo'ladi. Agar sistema bir xil agregat holatdagi moddalar (fakat gazsimon moddalar, fakat qattiq yoki fakat suyuk) moddalardan iborat bulsa gomogen (bir jinsli) sistema deyiladi. Agar turli agregat holatdagi moddalar (gaz-suyuk,katik-suyuk,qattiq-gaz) dan iborat bulsa geterogen sistema deyiladi. Sistema energegiyasining bir turdan boshqasiga aylanishi sababi va qonuniyatlarini o'rganuvchi faning bo'limiga termodinamika deyiladi. Termodinamik tushunchalar, kattaliklar va uning qonunlaridan muhandis texnologlar ishlab chiqarish jarayonlarini boshqarishda va modellashtirishda foydalanadilar. ENYeRGIYaNING saqlanish qonunI. IChKI ENYeRGIYa VA ENTALPIYa Malumki, barcha jarayonlar sistema energiyasining o'zgarishi bilan amalga oshadi. Umuman,xar qanday jarayon borishi energiyaning saqlanish qonuniga buysunadi. Masalan, bir jismga ortikcha issiqlik berilsa (kizdirilsa) avval jism kiziy boshlaydi, yani uning ichki energiyasi (atom, molekula va boshqa zarrachalar energiyalari yig'indisi) uzgaradi, keyinchalik bu jism uzidan atrof-muhitga issiqlik chikara boshlaydi, yani tashqi muhitga nisbatan ish bajaradi. Bu holatni kuyidagicha ifodalash mumkin: Q =U + A. Bunda Q -berilgan issiqlik miqdori. U - ichki energiya o'zgarishi; A - bajarilgan ish. Jarayonlar (reaksiyalar) uzgarmas xajm ( V = const V = 0)da borishi (izoxor jarayon) yoki uzgarmas bosim (P = const R = 0)da borishi (izobar jarayon) mumkin. Bajarilgan ish A = rV ekanligini etiborga olsak, izoxor jarayonlarning issiqlik effekti: Q = U + rV: bo'lib, A = rV=0 bo'lgan uchun Q = U bo'ladi. Demak, xajm uzgarmasdan boradigan jarayonlarning issiqlik effekti (Q) shu sistemaning ichki energiyasi o'zgarishiga (U) teng. Ichki energiya energiyaning boshqa turlari singari sistema holatining funksiyasi hisoblanib, sistema dastlabki holati bilan oxirgi holatiga bog'liq: U = Uox - Ubosh . Bunda Uox; va Ubosh - sistemaning oxirgi va dastlabki holatdagi ichki energiyalari, kjmol. Izobar jarayonlar uchun Q = Ur + pV bo'ladi. U= U2 - U1 va V = V2 - V1 ekanligini etiborga olsak Qr ...