நிலையான நிலைகள். நிலையான நிலைமைகள் நிலையான நிலை

நிலையான விலகல் சொத்து A இன் அபாயத்தைக் கணக்கிட இப்போது தயாராக உள்ளோம். இதைச் செய்ய, நிலையான விலகல் கணக்கிடப்படுகிறது, இது எண்களின் தொகுப்பின் பரவலின் அளவீடாக செயல்படுகிறது. கணக்கீடுகள் கைமுறையாக செய்யப்படலாம், ஆனால் இது மிகவும் கடினமானது. அவை வழக்கமாக உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன

நிலையான விலகல்

எடுத்துக்காட்டு: பல கோப்புகளை நிலையான வெளியீட்டிற்கு நகலெடுத்தல்

எடுத்துக்காட்டு: ஸ்டாண்டர்ட் அவுட்புட் புரோகிராம் 2.3க்கு பல கோப்புகளை நகலெடுப்பது நிலையான உள்ளீடு/வெளியீட்டு சாதனங்களின் பயன்பாட்டை விளக்குகிறது மற்றும் பிழைக் கட்டுப்பாட்டை மேம்படுத்துவது மற்றும் பயனர் அனுபவத்தை மேம்படுத்துவது எப்படி என்பதையும் காட்டுகிறது. இது

5.26 மாறுபாடு மற்றும் நிலையான விலகல்

5.26 மாறுபாடு மற்றும் நிலையான விலகல் மாறுபாடு என்பது ஒரு தொகுப்பிலிருந்து மதிப்புகளின் "பரவலின்" அளவீடு ஆகும். (நாம் இங்கு சார்பு மற்றும் பாரபட்சமற்ற மதிப்பீடுகளை வேறுபடுத்துவதில்லை.) வழக்கமாக ? ஆல் குறிக்கப்படும் நிலையான விலகல், மாறுபாட்டின் வர்க்க மூலத்திற்கு சமம். தரவு = (1)

எங்கே
- நிலையான அழுத்தத்தில் மோலார் கிப்ஸ் இலவச ஆற்றல், J/mol; - மணிக்கு ஒரு பொருளின் உருவாக்கத்தின் என்டல்பி டிஎளிய இரசாயன கூறுகளிலிருந்து =0 K:

மாநிலத்தின் செயல்பாடு மற்றும் வெப்பநிலையை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது.

இதன் வழித்தோன்றலை எடுத்துக் கொள்வோம் ( ) வெப்பநிலை மூலம் ப=நிலை:

(2)

சமன்பாட்டில் (2), வெப்பநிலையைப் பொறுத்து கிப்ஸ் ஆற்றலின் வழித்தோன்றல் சமமாக இருக்கும்

, (3)

மற்றும் அளவு சமமான வரையறை

(4)

(3) மற்றும் (4) ஐ (2) க்குள் மாற்றுகிறோம்

(5)

(6)

வெப்பநிலையைப் பொறுத்து குறைக்கப்பட்ட கிப்ஸ் ஆற்றலின் முதல் வழித்தோன்றல் அதிகப்படியான என்டல்பியை அளிக்கிறது. நடைமுறைச் சிக்கல்களுக்கு, வெப்பநிலையின் மடக்கையைப் பொறுத்து வழித்தோன்றலை எடுத்துக்கொள்வது மிகவும் வசதியானது. டிடி=டி.டி ln டி. பின்னர் நாம்

(7)

வெளிப்பாடு (6) வடிவத்தில் எழுதுவோம்
(8)

இரண்டாவது வழித்தோன்றல் வெப்பநிலை மூலம் ஆர்= const வெப்ப திறனை அளிக்கிறது

=
(9)

அல்லது
(10)

சார்புகள் (6), (7), (9) மற்றும் (10)
)/டிமற்றும் தனிப்பட்ட பொருட்களின் வெப்ப இயக்கவியல் பண்புகளின் வெப்பநிலை தோராயங்களைப் பெற பயன்படுகிறது. நிலையான அழுத்தத்தில் மோலார் என்ட்ரோபி குறைக்கப்பட்ட கிப்ஸ் ஆற்றலின் அடிப்படையில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:

(11)

குறிப்பு இலக்கியத்தில் தனிப்பட்ட பொருட்களின் வெப்ப இயக்கவியல் பண்புகளின் பிரதிநிதித்துவம்

வி.பி திருத்திய குறிப்பு புத்தகத்தில். நிலையான நிலையில் உள்ள ஒவ்வொரு பொருளின் 1 மோலுக்கும், வெப்பநிலையைப் பொறுத்து, மதிப்புகளின் அட்டவணைகள் வரம்பில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன டி 0 100K முதல் 6000K வரை:

- ஐசோபரிக் வெப்ப திறன், J/molK;

- குறைக்கப்பட்ட கிப்ஸ் ஆற்றல், J/molK;

- என்ட்ரோபி, J/molK;

- அதிகப்படியான என்டல்பி, kJ/mol;

, K 0 என்பது கொடுக்கப்பட்ட பொருளின் வேதியியல் சிதைவின் சமநிலை மாறிலி ஆகும் INவாயு அணுக்களாக, பரிமாணமற்ற அளவு. பொருள் சிதைவு சூத்திரம்:
, எங்கே - அணுக்களின் எண்ணிக்கை ஒரு பொருளின் மூலக்கூறில் IN.

உதாரணமாக:
.

கொடுக்கப்பட்ட மதிப்புகள்:

- T 0 = 0 K, kJ/mol இல் வாயு அணுக்களில் பொருள் B இன் சிதைவின் எதிர்வினையின் வெப்ப விளைவு;

- T 0 = 0 K, kJ/mol இல் தூய வேதியியல் கூறுகளிலிருந்து (உருவாக்கத்தின் வெப்ப விளைவு) ஒரு பொருளின் உருவாக்கம் என்டல்பி;

- T 0 = 298.15 K, kJ/mol இல் உள்ள பொருளின் உருவாக்கத்தின் என்டல்பி;

எம் - உறவினர் மூலக்கூறு எடை, பரிமாணமற்ற அளவு;

- ஒரு பொருளின் என்ட்ரோபியின் அணுக் கூறு, இது பொருளின் ஐசோடோபிக் கலவையைப் பொறுத்தது மற்றும் வேதியியல் எதிர்வினையின் செயல்பாட்டில் மாறாது, J/molK. அளவு குறிப்பு புத்தகத்தை பாதிக்காது, நடைமுறை செயல்பாடுகள் கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளாமல் கொடுக்கப்படுகின்றன .

குறிப்பு புத்தகம் குறைக்கப்பட்ட கிப்ஸ் ஆற்றலின் தோராயங்களை வழங்குகிறது ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் ஒரு பல்லுறுப்புக்கோவை வடிவில் வெப்பநிலையைப் பொறுத்து.

தோராயம் (டி) வெப்பநிலையைப் பொறுத்து ஒரு பல்லுறுப்புக்கோவையாக குறிப்பிடப்படுகிறது:

எங்கே x = டி·10 -4 கே; φ , φ n (n=-2, -1, 0, 1, 2, 3) - வெப்பநிலை வரம்பிற்கான தோராய குணகங்கள் டிநிமிடம்  டி டிஅதிகபட்சம்,( டிநிமிடம் = 500K, டிஅதிகபட்சம் =6000K).

தோராய குணகங்களைப் பயன்படுத்துதல் φ , φ nஒரு பொருளின் அதிகப்படியான என்டல்பி மற்றும் வெப்பத் திறனை நீங்கள் கணக்கிடலாம்:

அத்துடன் மோலார் என்ட்ரோபி:
வெப்பநிலையில் வேதியியல் வினைபுரியும் அமைப்புகளின் தனிப்பட்ட பொருட்களின் அனைத்து வெப்ப இயக்கவியல் பண்புகளையும் முழுமையாகக் குறிப்பிடுதல் டிதேர்ந்தெடுக்கும் போது கணினி கணக்கீடுகளுக்கு டி 0 =298.15K நீங்கள் பின்வரும் மதிப்புகளை உள்ளிட வேண்டும்:

அந்த. 13 அளவுருக்கள் மட்டுமே உள்ளன.

தேர்ந்தெடுக்கும் போது டி 0 = 0K அளவு
மற்றும்
பட்டியலில் இருந்து நீக்க வேண்டும். பின்னர் 11 அளவுருக்கள் எஞ்சியிருக்கும்:
(7 குணகங்கள்)



. எனவே, ராக்கெட் மற்றும் விமான இயந்திரங்களின் வெப்ப இயக்கவியல் கணக்கீடுகளில், என்டல்பி குறிப்பு வெப்பநிலையைத் தேர்ந்தெடுப்பது நல்லது. டி 0 =0K.

வெவ்வேறு எதிர்வினைகளின் வெப்ப விளைவுகளை ஒப்பிடுவதற்கு, இந்த எதிர்வினைகள் நிகழும் நிலைமைகளை தரப்படுத்துவது அவசியம் (தொடக்க பொருட்கள் ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் விகிதங்களில் எடுக்கப்படுகின்றன). ஒவ்வொரு பொருளின் நிலையும் ஒரு நிலையான நிலையாக உருவாக்கப்படுகிறது. இது P0 = 101 kPa = 1 atm இல் பொருள் மிகவும் நிலையானதாக இருக்கும் ஒரு உடல் நிலை. மற்றும் T=298K=25˚С.

எதிர்வினையின் வெப்ப விளைவு நிலையான நிலைமைகளின் கீழ் நிகழ்கிறது.

தெர்மோகெமிக்கல் சமன்பாடுகள் -இவை இரசாயன எதிர்வினைகளின் சமன்பாடுகளாகும், இதில் சம்பந்தப்பட்ட எதிர்வினைகளின் சூத்திரத்திற்கு அடுத்ததாக, அடைப்புக்குறிக்குள் உள்ள ஒரு குறியீடு பொருளின் நிலையைக் குறிக்கிறது (திட - (கள்), படிக - (j), திரவ - (g), வாயு - ( g), தீர்வு - (p)) மற்றும் சமன்பாட்டிற்குப் பிறகு, நிலையான நிலைமைகளின் கீழ் வெப்ப விளைவின் மதிப்பு, அரைப்புள்ளியால் பிரிக்கப்படுகிறது.

இந்த எதிர்வினையில், ஒரு சிக்கலான பொருள் எளிய பொருட்களிலிருந்து உருவாகிறது, அத்தகைய எதிர்வினைகளின் வெப்ப விளைவு பொருளின் உருவாக்கத்தின் வெப்பம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒரு பொருளின் உருவாக்கத்தின் நிலையான வெப்பம் () என்பது நிலையான நிலையில் உள்ள எளிய பொருட்களிலிருந்து ஒரு பொருளின் 1 மோல் உருவாவதன் வெப்ப விளைவு ஆகும்.

எளிய பொருட்களின் உருவாக்கத்தின் நிலையான வெப்பம் பூஜ்ஜியமாக கருதப்படுகிறது. சிக்கலான பொருட்களின் உருவாக்கத்தின் நிலையான வெப்பங்கள் குறிப்பு அட்டவணையில் கிடைக்கின்றன.

வெப்ப வேதியியல் சட்டங்கள் மற்றும் அவற்றின் அடிப்படையில் கணக்கீடுகள்:

1. ஹெஸ்ஸின் சட்டம்.

பல நிலைகளில் நிகழும் எதிர்வினையின் வெப்ப விளைவு தனிப்பட்ட நிலைகளின் வெப்ப விளைவுகளின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம்.

கிராஃபைட்டின் ஆக்சிஜனேற்றம்.

ஹெஸ்ஸின் சட்டத்தின் முடிவு:

அதாவது, செயல்முறையின் வெப்ப விளைவு தொடக்க பொருட்கள் மற்றும் எதிர்வினை தயாரிப்புகளின் வகையை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது, ஆனால் மாற்றம் பாதையை சார்ந்தது அல்ல.

ஒரு எதிர்வினையின் வெப்ப விளைவு எதிர்வினை தயாரிப்புகள் மற்றும் தொடக்கப் பொருட்களின் உருவாக்கத்தின் வெப்பத் தொகைகளுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டிற்கு சமம். எதிர்வினை சமன்பாட்டின் குணகத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு, எதிர்வினை பங்கேற்பாளர்களின் உருவாக்கத்தின் வெப்பங்கள் பின்வரும் வெளிப்பாட்டில் கணக்கிடப்படுகின்றன. கடைசி வெளிப்பாடு நிலையான நிலைமைகளின் கீழ் நிகழும் இரசாயன எதிர்வினைகளின் வெப்ப விளைவுகளை கணக்கிட பயன்படுத்தப்படுகிறது, எதிர்வினை பங்கேற்பாளர்களின் உருவாக்கத்தின் நிலையான வெப்பங்களின் அடிப்படையில் குறிப்புத் தரவைப் பயன்படுத்துகிறது.

2. Lavoisier-Laplace சட்டம்.

ஒரு பொருளின் உருவாக்கத்தின் வெப்பம் எண்ணியல் ரீதியாக எதிர் குறி கொண்ட ஒரு பொருளின் சிதைவின் வெப்பத்திற்கு சமம்.

இரசாயன எதிர்வினைகளின் திசை.

ஒவ்வொரு இரசாயன எதிர்வினையும் மீளக்கூடியது, அதாவது. முன்னோக்கி மற்றும் தலைகீழ் இரு திசைகளிலும் பாய முடியும். எனவே, எதிர்வினை கலவை எப்போதும் தொடக்க பொருட்கள் மற்றும் எதிர்வினை பொருட்கள் இரண்டையும் கொண்டுள்ளது. ஆனால் விகிதம் வினைபுரியும் பொருட்கள் காணப்படும் நிலைமைகளைப் பொறுத்தது. அனைத்து எதிர்வினைகளும் மீளக்கூடியவை, ஆனால் சில நிபந்தனைகளின் கீழ் அவை ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் தொடரலாம்.

கொடுக்கப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ் (t=const மற்றும் P=const இல்) கொடுக்கப்பட்ட எதிர்வினையின் திசையைத் தீர்மானிக்க வெப்ப இயக்கவியல் அனுமதிக்கிறது. அமைப்பின் இலவச ஆற்றலின் குறைவுடன் தொடர்புடைய செயல்முறைகள் தன்னிச்சையாக நிகழ்கின்றன. இதன் அடிப்படையில், எதிர்வினைகள் தன்னிச்சையாக நிகழலாம், இதன் போது அமைப்பின் இலவச ஆற்றல் குறைகிறது. ஒரு வெப்ப எதிர்வினையின் போது, ​​வெப்ப உள்ளடக்கம் குறைகிறது; இலவச ஆற்றலின் மாற்றம் மற்றொரு வெப்ப இயக்கவியல் செயல்பாட்டின் மதிப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது - என்ட்ரோபி. எக்ஸோதெர்மிக், ஆனால் தன்னிச்சையாக நிகழாத எதிர்வினைகளுக்கு ஒரு உதாரணம் கொடுக்கலாம்.

எனவே, Berthelot-Thomson கொள்கை அனைத்து எதிர்வினைகளுக்கும் பொருந்தாது. ஒரு இலவச அமைப்பில் ஏற்படும் மாற்றம் அதன் வெப்ப உள்ளடக்கத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்துடன் மட்டுமல்லாமல், என்ட்ரோபியின் மாற்றத்துடனும் தொடர்புடையது என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது.

உள் ஆற்றலை மாற்றாமல் மற்றும் வெப்ப உள்ளடக்கத்தை மாற்றாமல் செயல்முறைகள் நிகழலாம்.

என்ட்ரோபி (S, J/K) என்பது ஒரு வெப்ப வேதியியல் செயல்பாடு, ஒரு அமைப்பின் கோளாறுக்கான அளவீடு, அமைப்பின் நிலையின் நிகழ்தகவு ஆகியவற்றின் செயல்பாடு. இவ்வாறு, செயல்முறைகள் தன்னிச்சையாக நிகழ்கின்றன, இதன் போது என்ட்ரோபி அதிகரிக்கிறது, அதாவது குழப்பம் அதிகரிக்கிறது. தலைகீழ் செயல்முறைக்கு ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.

வாயு ஒரு வெற்றிடமாக அல்லது வெற்றிடமாக விரிவடைவது மற்றும் கலக்கும் செயல்முறைகள் தன்னிச்சையாக நிகழலாம்.

தன்னிச்சைக்கான அளவுகோல்கள்

செயல்முறையின் முன்னேற்றம்.
ஒரு பொருளின் நிலையான என்ட்ரோபி ((V), J/mol*K) ஒரு இரசாயன வினையில் என்ட்ரோபியை ஒப்பிட்டு நிர்ணயம் செய்யும் நோக்கம் கொண்டது. நிலையான நிலைமைகளின் கீழ் எந்த ஒரு பொருளின் 1 மோலுக்கான என்ட்ரோபியை நீங்கள் மதிப்பிடலாம். என்ட்ரோபிக்கு, ஹெஸ் விதியின் விளைவுகள் கவனிக்கப்படுகின்றன.

வேதியியல் எதிர்வினையின் போது நிலையான நிலைமைகளின் கீழ் என்ட்ரோபியில் மாற்றம்.

என்ட்ரோபியின் மாற்றம் ஆரம்ப நிலையிலிருந்து இறுதி நிலைக்கு கணினியை மாற்றும் முறையைப் பொறுத்தது அல்ல, ஆனால் வினைபுரியும் பொருட்களின் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி நிலைகளால் மட்டுமே தீர்மானிக்கப்படுகிறது. மற்றும் என்றால், எதிர்வினைகள் தன்னிச்சையாக ஏற்படும் என்று வழங்கப்படும்.

ஒரு பொருளின் என்ட்ரோபி அதன் உடல் நிலையைப் பொறுத்தது மற்றும் படிகத்திலிருந்து திரவ மற்றும் வாயுவாக மாறும்போது, ​​என்ட்ரோபி அதிகரிக்கும். என்ட்ரோபி வெப்பநிலைக்கு விகிதாசாரமாகும்.

ஒரு அமைப்பின் ஐசோபரிக்-சமவெப்ப சாத்தியம் என்பது நிலையான அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையில் அமைப்பின் இலவச ஆற்றலின் மதிப்பு, நிலையான நிலைமைகளின் கீழ், இது G 0 எனக் குறிக்கப்படுகிறது. ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் போது, ​​ஐசோபரிக்-வெப்ப ஆற்றலில் மாற்றம் ஏற்படுகிறது.

ஒரு சமநிலை நிலை, அதாவது நேரடி மற்றும் தலைகீழ் செயல்முறை ஒரே வேகத்தில் தொடர்கிறது மற்றும் இரு திசைகளும் சமமாக சாத்தியமாகும். கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் தன்னிச்சையாக ஏற்படும் போது, ​​ஒரு தலைகீழ் எதிர்வினை சாத்தியமில்லை.

நிலையான தெர்மோடைனமிக் நிலை அனைத்து வாயுக்களுக்கும் ஏற்ற இறக்கத்திற்கான பொதுவான குறிப்பாக அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.

அனைத்து வாயுக்களின் பண்புகளும் வித்தியாசமாக இருப்பதால், உண்மையான நிலைகளில் அவை f=f(P) வளைவில் பொதுவான புள்ளிகளைக் கொண்டிருக்க முடியாது. இதன் விளைவாக, அனைத்து வாயுக்களுக்கும் பொதுவான நிலை கற்பனையாக மட்டுமே இருக்க முடியும்.

வெவ்வேறு வாயுக்களின் அனைத்து பண்புகளும் சிறந்த வாயுக்களாக (கற்பனையாக!) மாறினால் அவை ஒத்துப்போகும் என்று கருதுவது மிகவும் வசதியானது.

வரலாற்று ரீதியாக, பல தசாப்தங்களாக அழுத்தத்தின் அலகு பயன்படுத்தப்பட்டது வளிமண்டலம்(ஏடிஎம்.) , 1 atm உடன் 1.01325×10 5 Pa. நிலையான நிலையில் வாயு சரியாக இந்த அழுத்தத்தில் இருக்க வேண்டும் என்பதைப் புரிந்துகொள்வது எளிது.

அடுத்தடுத்த ஆண்டுகளில் அலகுகளின் அமைப்பு மாறினாலும், நிலையான நிலையில் ஒரு சிறந்த வாயுவின் அழுத்தம் அப்படியே இருந்தது, அதாவது. 1 atm க்கு சமம்.

வாயுக்களுக்கான நிலையான வெப்ப இயக்க நிலையின் வரையறை:

கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் ஒரு வாயுவின் நிலையான வெப்ப இயக்க நிலை என்பது 1.01325 × 10 5 Pa அழுத்தத்தில் ஒரு சிறந்த வாயு வடிவத்தில் ஒரு கற்பனை நிலை..

ஒரு வாயுவை நிலையான நிலையிலிருந்து கொடுக்கப்பட்ட நிலைக்கு மாற்றும் செயல்முறையை நாம் பரிசீலிப்போம், இது ஏற்ற இறக்கத்துடன் ஒத்துப்போகிறது.

பின்வரும் கட்டாய நிபந்தனையை நாங்கள் கடைபிடிப்போம்:

நிலையான நிலையுடன் தொடர்புடைய அல்லது அதிலிருந்து அளவிடப்படும் அனைத்து அளவுகளும் o என்ற குறியீட்டால் குறிக்கப்படுகின்றன, இது தீர்மானிக்கப்படும் அளவின் மேல் வலதுபுறத்தில் வைக்கப்படுகிறது..

இந்த காரணத்திற்காக, நிலையான நிலையில், அதற்கு சமமான அழுத்தம் மற்றும் ஏற்ற இறக்கம் பின்வருமாறு குறிக்கப்படும்: f o = P o =1.01325×10 5 Pa.

ஒரு நிலையான நிலையிலிருந்து கொடுக்கப்பட்ட வாயு நிலைக்கு மாறுவதற்கான முதல் நிலை வாயு விரிவாக்கத்தை உள்ளடக்கியது. நிலையான நிலையில் இது ஒரு சிறந்த வாயுவின் பண்புகளைக் கொண்டிருப்பதால், அதன் விரிவாக்கம் (நாம் ஒரு சமவெப்ப செயல்பாட்டைப் பற்றி பேசுகிறோம் என்பதை ஒருவர் மறந்துவிடக் கூடாது) சிறந்த வாயு சமவெப்பத்துடன் மிகக் குறைந்த அழுத்தம் P* அல்லது நிலையற்ற தன்மை f* க்கு நிகழ வேண்டும். . இந்த கட்டத்தில் கிப்ஸ் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் சமம்

மிகக் குறைந்த அழுத்தத்தில், ஒரு உண்மையான வாயுவின் பண்புகள் உண்மையில் ஒரு சிறந்த வாயுவின் பண்புகளுடன் ஒத்துப்போகின்றன. எனவே, இந்த நிலைமைகளின் கீழ் ஒரு சிறந்த வாயுவின் சமவெப்பங்களுக்கும் உண்மையான வாயுவின் சமவெப்பங்களுக்கும் இடையே எந்த வித்தியாசமும் இல்லை. இது சம்பந்தமாக, சிறந்த வாயு சமவெப்பத்திலிருந்து உண்மையான வாயு சமவெப்பத்திற்கு மாறுவது அமைப்பில் எந்த மாற்றத்தையும் ஏற்படுத்தாது. இதன் விளைவாக, செயல்முறையின் இரண்டாவது கட்டத்தில் கிப்ஸ் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருக்கும்.

மூன்றாவது நிலையானது, ஒரு உண்மையான வாயுவின் சமவெப்பத்துடன் கூடிய சுருங்குதல் ஆகும். இந்த கட்டத்தில் கிப்ஸ் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் சமம்

அனைத்து நிலைகளின் விளைவாக கிப்ஸ் ஆற்றலின் மொத்த மாற்றம் சமமாக இருக்கும்

வெப்ப இயக்கவியல் என்பது ஆற்றலின் வெளியீடு, உறிஞ்சுதல் மற்றும் மாற்றத்துடன் கூடிய செயல்முறைகளின் பொதுவான வடிவங்களைப் படிக்கும் ஒரு அறிவியலாகும். வேதியியல் வெப்ப இயக்கவியல் இரசாயன ஆற்றல் மற்றும் அதன் பிற வடிவங்களின் பரஸ்பர மாற்றங்களைப் படிக்கிறது - வெப்பம், ஒளி, மின்சாரம், முதலியன, இந்த மாற்றங்களின் அளவு விதிகளை நிறுவுகிறது, மேலும் கொடுக்கப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ் பொருட்களின் நிலைத்தன்மையையும் அவற்றின் நுழைவு திறனையும் கணிக்க உதவுகிறது. சில இரசாயன எதிர்வினைகளில். தெர்மோடைனமிக் கருத்தில் கொள்ளப்படும் பொருள் வெப்ப இயக்கவியல் அமைப்பு அல்லது வெறுமனே ஒரு அமைப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

அமைப்பு- ஒரு பெரிய எண்ணிக்கையிலான மூலக்கூறுகள் (கட்டமைப்பு அலகுகள்) கொண்ட எந்த இயற்கை பொருள் மற்றும் ஒரு உண்மையான அல்லது கற்பனை எல்லை மேற்பரப்பு (இடைமுகம்) மூலம் மற்ற இயற்கை பொருட்களிலிருந்து பிரிக்கப்பட்ட.

ஒரு அமைப்பின் நிலை என்பது அமைப்பின் பண்புகளின் தொகுப்பாகும், இது வெப்ப இயக்கவியலின் பார்வையில் இருந்து அமைப்பை வரையறுக்க அனுமதிக்கிறது.

வெப்ப இயக்கவியல் அமைப்புகளின் வகைகள்:

ஐ. சுற்றுச்சூழலுடன் பொருள் மற்றும் ஆற்றல் பரிமாற்றத்தின் தன்மையால்:

1. தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பு - சுற்றுச்சூழலுடன் (Δm = 0; ΔE = 0) - தெர்மோஸ் மூலம் பொருள் அல்லது ஆற்றலைப் பரிமாறிக் கொள்ளாது.

2. மூடிய அமைப்பு - சுற்றுச்சூழலுடன் பொருளைப் பரிமாறிக் கொள்ளாது, ஆனால் ஆற்றலைப் பரிமாறிக் கொள்ள முடியும் (உணர்ச்சிகளுடன் கூடிய மூடிய குடுவை).

3. திறந்த அமைப்பு - சுற்றுச்சூழலுடன், பொருள் மற்றும் ஆற்றல் (மனித உடல்) இரண்டையும் பரிமாறிக்கொள்ள முடியும்.

II. திரட்டல் நிலை மூலம்:

1. ஒரே மாதிரியானது - அமைப்பின் ஒரு பகுதியிலிருந்து மற்றொரு பகுதிக்கு (ஒரு கட்டம் கொண்டது) மாற்றத்தின் போது இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளில் கூர்மையான மாற்றங்கள் இல்லாதது.

2. பன்முகத்தன்மை - ஒன்றில் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஒரே மாதிரியான அமைப்புகள் (இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட கட்டங்களைக் கொண்டது).

கட்டம்- இது அமைப்பின் ஒரு பகுதியாகும், கலவை மற்றும் பண்புகளில் அனைத்து புள்ளிகளிலும் ஒரே மாதிரியானது மற்றும் அமைப்பின் பிற பகுதிகளிலிருந்து ஒரு இடைமுகம் மூலம் பிரிக்கப்படுகிறது. ஒரே மாதிரியான அமைப்புக்கு ஒரு உதாரணம் ஒரு அக்வஸ் கரைசல். ஆனால் தீர்வு நிறைவுற்றது மற்றும் பாத்திரத்தின் அடிப்பகுதியில் உப்பு படிகங்கள் இருந்தால், பின்னர் கருத்தில் உள்ள அமைப்பு பன்முகத்தன்மை கொண்டது (ஒரு கட்ட எல்லை உள்ளது). ஒரே மாதிரியான அமைப்புக்கு மற்றொரு எடுத்துக்காட்டு எளிய நீர், ஆனால் பனி மிதக்கும் நீர் ஒரு பன்முக அமைப்பாகும்.

கட்ட மாற்றம்- கட்ட மாற்றங்கள் (பனி உருகுதல், நீர் கொதித்தல்).

வெப்ப இயக்கவியல் செயல்முறை- ஒரு வெப்ப இயக்கவியல் அமைப்பை ஒரு மாநிலத்திலிருந்து மற்றொரு நிலைக்கு மாற்றுவது, இது எப்போதும் அமைப்பின் ஏற்றத்தாழ்வுடன் தொடர்புடையது.

வெப்ப இயக்கவியல் செயல்முறைகளின் வகைப்பாடு:

7. சமவெப்ப - நிலையான வெப்பநிலை - T = const

8. ஐசோபரிக் - நிலையான அழுத்தம் - p = const

9. ஐசோகோரிக் - நிலையான தொகுதி – V = const

நிலையான நிலைஒப்பீட்டுக்கான தரநிலையாக நிபந்தனையுடன் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அமைப்பின் நிலை.

க்கு வாயு கட்டம்- இது 100 kPa (1982 வரை - 1 நிலையான வளிமண்டலம், 101,325 Pa, 760 mm Hg) நிலையான அழுத்தத்தின் கீழ் வாயு கட்டத்தில் உள்ள வேதியியல் ரீதியாக தூய்மையான பொருளின் நிலை, இது ஒரு சிறந்த வாயுவின் பண்புகள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது.

க்கு தூய கட்டம், ஒரு திரவ அல்லது திட மொத்த நிலையில் உள்ள கலவை அல்லது கரைப்பான் என்பது நிலையான அழுத்தத்தின் கீழ் ஒரு திரவ அல்லது திட நிலையில் உள்ள வேதியியல் ரீதியாக தூய்மையான பொருளின் நிலை.

க்கு தீர்வு- இது நிலையான அழுத்தம் அல்லது நிலையான செறிவின் கீழ் 1 mol/kg என்ற நிலையான மோலாலிட்டியுடன் கரைந்த பொருளின் நிலை, தீர்வு காலவரையின்றி நீர்த்தப்படும் நிபந்தனைகளின் அடிப்படையில்.

க்கு இரசாயன தூய பொருள்- இது தெளிவாக வரையறுக்கப்பட்ட, ஆனால் தன்னிச்சையான, நிலையான அழுத்தத்தின் கீழ் தெளிவாக வரையறுக்கப்பட்ட திரட்டல் நிலையில் உள்ள ஒரு பொருளாகும்.

நிலையான நிலையை வரையறுப்பதில் நிலையான வெப்பநிலை சேர்க்கப்படவில்லை, அவர்கள் அடிக்கடி நிலையான வெப்பநிலை பற்றி பேசினாலும், இது 25 ° C (298.15 K) ஆகும்.

வெப்ப இயக்கவியலின் அடிப்படைக் கருத்துக்கள்: உள் ஆற்றல், வேலை, வெப்பம்

உள் ஆற்றல் யு- மூலக்கூறுகளின் இயக்கம், பிணைப்புகளின் அதிர்வுகள், எலக்ட்ரான்களின் இயக்கம், கருக்கள் போன்றவை உட்பட மொத்த ஆற்றல் இருப்பு, அதாவது. அனைத்து வகையான ஆற்றல் இயக்கவியல் மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றல் தவிரஒட்டுமொத்த அமைப்புகள்.

எந்தவொரு அமைப்பின் உள் ஆற்றலின் மதிப்பை தீர்மானிக்க இயலாது, ஆனால் ஒரு நிலையில் இருந்து (ஆற்றல் U 1 உடன்) மற்றொரு நிலைக்கு கணினியை மாற்றும் போது ஒரு குறிப்பிட்ட செயல்பாட்டில் ஏற்படும் உள் ஆற்றல் ΔU இன் மாற்றத்தை தீர்மானிக்க முடியும். (ஆற்றல் U 2 உடன்):

ΔU கேள்விக்குரிய பொருளின் வகை மற்றும் அளவு மற்றும் அதன் இருப்பு நிலைமைகளைப் பொறுத்தது.

எதிர்வினை தயாரிப்புகளின் மொத்த உள் ஆற்றல் தொடக்கப் பொருட்களின் மொத்த உள் ஆற்றலிலிருந்து வேறுபடுகிறது, ஏனெனில் எதிர்வினையின் போது, ​​ஊடாடும் மூலக்கூறுகளின் அணுக்களின் மின்னணு ஓடுகளின் மறுசீரமைப்பு ஏற்படுகிறது.

ஆற்றலை ஒரு அமைப்பிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு அல்லது ஒரு அமைப்பின் ஒரு பகுதியிலிருந்து மற்றொரு பகுதிக்கு வெப்ப வடிவில் அல்லது வேலை வடிவில் மாற்றலாம்.

வெப்பம் (கே)- துகள்களின் குழப்பமான, ஒழுங்கற்ற இயக்கத்தின் மூலம் ஆற்றல் பரிமாற்றத்தின் ஒரு வடிவம்.

வேலை (A)- எந்தவொரு சக்திகளின் செல்வாக்கின் கீழ் துகள்களின் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட இயக்கத்தின் மூலம் ஆற்றல் பரிமாற்றத்தின் ஒரு வடிவம்.

வேலை, வெப்பம் மற்றும் உள் ஆற்றலுக்கான SI அலகு ஜூல் (J) ஆகும். 1 ஜூல் என்பது 1 மீ (1 J = 1 N×m = 1 kg×m 2 /s 2) தொலைவில் 1 நியூட்டனின் விசையால் செய்யப்படும் வேலையாகும். பழைய வேதியியல் இலக்கியங்களில், கலோரி (கலோரி) வெப்பம் மற்றும் ஆற்றலின் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் அலகு ஆகும். 1 கலோரி என்பது 1 கிராம் தண்ணீரை 1 டிகிரி செல்சியஸால் சூடாக்க தேவையான வெப்பத்தின் அளவு. 1 Cal = 4.184 J≈4.2 J. இரசாயன எதிர்வினைகளின் வெப்பத்தை கிலோஜூல் அல்லது கிலோகலோரிகளில் வெளிப்படுத்துவது மிகவும் வசதியானது: 1 kJ = 1000 J, 1 kcal = 1000 cal.