1)Gнеобр 200Дж;
2)Gнеобр 200Дж;
3)ответ дать невозможно, так как не существует математического выражения для описания необратимых процессов
4)Gнеобр 200Дж.
5. Пар над жидкостью становится насыщенным, если:
1) в паре появляются мельчайшие капельки жидкости;
2) пар образуется при кипении жидкости;
3) пар находится в равновесии с жидкостью;
4) пара находится в соприкосновении с открытой поверхностью жидкости.
6. Температура плавления вещества при повышении давления уменьшается, если:
1) плотность жидкости больше плотности твѐрдого веще-
ства;
2) плотность жидкости меньше плотности твѐрдого веще-
ства;
3)теплота плавления меньше теплоты возгонки;
4)теплота плавления больше теплоты возгонки.
ВАРИАНТ 12
1. Энтропия изолированной системы, в которой обратимо кристаллизуется вещество, изменяется так:
1)энтропия системы возрастает;
2)энтропия системы уменьшается;
3)энтропия системы остается неизменной;
4)для ответа необходимо знать, какое вещество кристаллизуется.
75
2. Энтальпия является критерием самопроизвольного протекания процесса в условиях
1)постоянство энтропии и объема, в самопроизвольно идущих процессах энтальпия увеличивается;
2)постоянство энтропии и давления, в самопроизвольно идущих процессах энтальпия увеличивается;
3)постоянство энтропии и объема, в самопроизвольно идущих процессах энтальпия уменьшается;
4)постоянство энтропии и давления, в самопроизвольно идущих процессах энтальпия уменьшается
3. Реакция протекает в закрытом автоклаве при постоянной температуре. Термодинамический потенциал, определяющий направленность процесса и его изменение это:
1)G, G 0;
2)F, F 0;
3)H, H 0;
4)S, S 0.
4. Понятия о термодинамических потенциалах вводятся:
1)для решения вопроса о направлении процессов, протекающих в различных условиях;
2)для того, чтобы можно было рассчитать работу про-
цесса;
3)для того, чтобы иметь возможность рассчитать величину ∆S в ходе процесса;
4)для того, чтобы решить вопрос об общем запасе энергии в системе.
76
5. Анализ уравнения Клапейрона - Клаузиуса показывает, что давление насыщенного пара всегда возрастает с ростом температуры, так как:
1)плотность пара всегда меньше плотности жидкости, а теплота испарения – величина положительная;
2)изменение объема при испарении и возгонке всегда положительно, теплота этих процессов также величина положительная;
3)теплота испарения всегда больше теплоты плавления;
4)теплоемкость пара всегда меньше теплоемкости жид-
кости.
6. Математическое выражение зависимости (в дифференциальной форме) температуры плавления вещества от давления имеет вид:
1) |
d lnP |
|
Hпл. ; |
|
dT |
|
RT 2 |
|
dT |
|
RT 2 |
|
|
2) |
dP |
|
; |
|
|
|
|
||||
|
|
P Hпл. |
|
||
3) |
dT |
|
Hпл. |
; |
|
dP |
(Vж Vтв.)T |
||||
4)dT (Vж Vтв.)T . dP Hпл.
ХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ
Все, что ранее было сказано об изобарно-изотермическом потенциале, относилось к закрытой системе, в которой масса сохранялась постоянной. При изучении растворов и гетерогенных систем, состоящих из двух или более веществ, необходимо рассматривать открытые системы, где состав и масса могут
77
быть непостоянными вследствие химических реакций, испарения, кристаллизации и т.д.
В растворах изменения состава влияет на условия существования каждого компонента и соответственно на их термодинамические свойства. Поэтому изобарно-изотермический потенциал компонента раствора является функцией не только
температуры и давления, но и количеств n1,n2,n3...ni (молей) компонентов, т. е. G f (T,P,n1,n2,n3...ni ). Такие системы характеризуются с помощью химических потенциалов:
i |
|
(dG)T,P, |
|
|
(80) |
Gi |
|
nj |
|||
|
|
dni |
|
|
Химический потенциал вещества в многокомпонентной системе равен его парциально-молярному изобарноизотермическому потенциалу, т. е. частной производной от экстенсивного свойства системы по числу молей данного компонента при условии постоянства температуры, давления и чисел молей всех остальных компонентов. Численно химический потенциал находится по приращению изобарноизотермического потенциала раствора при добавлении 1 моля компонента к такому большому количеству раствора, что при
T,P const |
его состав практически не изменяется. При |
|
T,P const |
изобарно-изотермический потенциал (энергия |
|
Гиббса) для рассматриваемых сложных систем: |
|
|
|
dG idni , |
(81) |
а учитывая |
dG(T,P) 0, получаем условие возможности само- |
|
произвольного течения процесса и равновесия таких систем:
idni 0, |
(82) |
из которого следует, что при равновесии химический потенциал каждого компонента во всех фазах одинаков. Самопроизвольно процесс протекает в сторону убыли химических потен-
78
циалов. Зависимость химического потенциала от давления и концентрации выражается уравнениями:
i
i
i
io
io
io
RT lnPi RT lnNi
RT lnC
;
i
;
;
(83)
(84)
(85)
где io - стандартный химический потенциал, зависящий от природы вещества и температуры;
Pi – парциальное давление газа; Ni – мольная доля вещества (газа);
Ci – мольно-объемная концентрация вещества (газа), т.е. моль/л.
ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ
Закон действующих масс (ЗДМ) для гомогенной реакции, протекающей в газовой фазе
n1A1 n2 A2 n3A3 n4 A4
при условиях, для которых применимы законы идеального газообразного состояния имеет вид
|
Pn3 |
Pn4 |
|
|
Kp |
A3 |
A4 |
, |
(86) |
n |
n |
|||
|
P 1 |
P 2 |
|
|
|
A |
A |
|
|
|
1 |
2 |
|
|
где A2 и A1 - исходные вещества,
A3 и A4 - конечные вещества;
n1,n2,n3,n4 - стехиометрические коэффициенты соответственно исходных и конечных вещества;
P1 - равновесное парциальное давление i-го вещества;
Kp - константа равновесия реакции, выраженная через равновесные парциальные давления веществ.
79