| EvGaDeAd | Дата: Воскресенье, 2011-06-05, 11:42 PM | Сообщение # 1 |
|
СОЗДАЁТ ГРУППУ
Группа: КРУТЫЕ АДМИНЫ
Сообщений: 407
Статус: Offline
| Первое начало термодинамики представляет собой закон сохранения энергии, один из всеобщих законов природы (наряду с законами сохранения импульса, заряда и симметрии): Энергия неуничтожаема и несотворяема; она может только переходить из одной формы в другую в эквивалентных соотношениях.Первое начало термодинамики представляет собой постулат – оно не может быть доказано логическим путем или выведено из каких-либо более общих положений. Истинность этого постулата подтверждается тем, что ни одно из его следствий не находится в противоречии с опытом. Приведем еще некоторые формулировки первого начала термодинамики:Полная энергия изолированной системы постоянна;Невозможен вечный двигатель первого рода (двигатель, совершающий работу без затраты энергии).Первое начало термодинамики устанавливает соотношение между теплотой Q, работой А и изменением внутренней энергии системы ΔU:Изменение внутренней энергии системы равно количеству сообщенной системе теплоты минус количество работы, совершенной системой против внешних сил
Q= ∆U+W(A)
Энтальпи́я, также тепловая функция и теплосодержание — термодинамический потенциал, характеризующий состояние системы в термодинамическом равновесии при выборе в качестве независимых переменных давления, энтропии и числа частиц.
Если термомеханическую систему рассматривать как состоящую из макротела (газа) и поршня с грузом весом Р = p S, уравновешивающего давление газа р внутри сосуда, то такая система называется расширенной.
Энтальпия или энергия расширенной системы Е равна сумме внутренней энергии газа U и потенциальной энергии поршня с грузом Eпот = pSx = pV
H = E = U + pV
Таким образом, энтальпия в данном состоянии представляет собой сумму внутренней энергии тела и работы, которую необходимо затратить, чтобы тело объёмом V ввести в окружающую среду, имеющую давление р и находящуюся с телом в равновесном состоянии. Энтальпия системы H — аналогично внутренней энергии и другим термодинамическим потенциалам — имеет вполне определенное значение для каждого состояния, т. е. является функцией состояния. Следовательно, в процессе изменения состояния
ΔH = H2 − H1
Стандартная энтальпия образования (стандартная теплота образования)
Под стандартной теплотой образования понимают тепловой эффект реакции образования одного моля вещества из простых веществ, его составляющих, находящихся в устойчивых стандартных состояниях.
Например, стандартная энтальпия образования 1 моль метана из углерода и водорода равна тепловому эффекту реакции:
С(тв) + 2H2(г) = CH4(г) + 76 кДж/моль.
обозначение стандартной энтальпии — ΔH2980, где 0 указывает на равенство давления одной атмосфере[2] (или, несколько более точно, на стандартные условия[3]), а 298— температура. Иногда индекс 0 используют для величин, относящихся к чистому веществу, оговаривая, что обозначать им стандартные термодинамические величины можно только тогда, когда в качестве стандартного состояния выбрано именно чистое вещество[4]. Стандартным также может быть принято, например, состояние вещества в предельно разбавленном растворе.
Энтальпия образования простых веществ принимается равной нулю, причем нулевое значение энтальпии образования относится к агрегатному состоянию, устойчивому при T = 298 K
Основные термохимические процессы
1. Пиролиз. В истинном процессе пиролиза углеродсодержащий материал подвергается термическому разложению с целью получения газа, органической жидкости и углистого вещества. Этот процесс, иногда называемый сухой перегонкой, завершается в нормальных атмосферных условиях, при которых с газом удаляются кислород, пар и СО. В настоящее время процесс термического разложения, тепловая энергия для которого обеспечивается путем частичного сжигания углистого вещества или образующихся газов, называют пиролизом. Пиролизу могут подвергаться углеродсодержащие вещества, органические жидкости или газы. Поскольку пиролиз-эндотермическая реакция, для ее прохождения требуется внешний источник тепла. В реакторе Purox таким источником является углистое вещество, остающееся в нижней части реактора.
2. Шлакообразование. В нижней части реактора температура выше температуры плавления золы. Поэтому зола опускается в виде расплавленного шлака в охлаждающий резервуар.
3. Газификация. Восстановительный процесс, или газификация, представляет собой реакцию, происходящую между углеродсодержащим веществом отходов с С02 и парами воды, в результате которой получается топливный газ. Эта реакция является эндотермической, т.е. для ее осуществления требуется подвод тепла. Так же как и в реакциях пиролиза, это тепло обеспечивается за счет сжигания углистого вещества в присутствии подаваемого в реактор кислорода.
4. Сжижение. В процессе пиролиза получают жидкое топливо и газ. В тех случаях, когда наиболее важным продуктом производства является жидкое топливо, процесс называют сжижением.
Применение первого начала термодинамики к биосистемам.
Энергия не исчезает бесследно и не возникает не из чего , а лишь переходит из одной формы в другую в сторго определенных количествах. Увеличение внутренней энергии системы (∆U)=Q сообщенной системы за вычетом W(A) произведенной системы. ∆U=Q-W(A)
Следствие1:в изолированной системе сумма всех видов энергии – есть величина постоянная.
Следствие 2. Невозможно создать вечный двигатель первого порядка т.к. невозможно создать машину которая производила бы работу без подведения энергии из вне.
|
| |
|
|
