Охарактеризуйте такие функции состояния системы, как внутренняя энергия, энтропия, изобарно-изотермический потенциал.

		Химия
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16947
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Охарактеризуйте такие функции состояния системы, как внутренняя энергия, энтропия, изобарно-изотермический потенциал. Какова взаимосвязь этих величин? Сформулируйте 2 закон термодинамики. Дайте критерии, по которым определяется самопроизвольность течения процесса. Рассчитайте изменение энтропии в ходе процесса, пользуясь величинами абсолютных энтропий веществ. По полученным значениям определите возможность самопроизвольного протекания реакции в изолированной системе при стандартных условиях. 

Ответ:

Внутренняя энергия характеризует общий запас энергии системы. Она включает все виды движения и взаимодействия частиц, составляющих систему: кинетическую энергию молекулярного движения, межмолекулярную энергию притяжения и отталкивания частиц, внутримолекулярную или химическую энергию, энергию электронного возбуждения, внутриядерную и лучистую энергию. Энтропия  мера неупорядоченности системы. Изобарно-изотермический потенциал (энергия Гиббса) это величина, показывающая изменение энергии в ходе химической реакции и дающая таким образом ответ на вопрос о принципиальной возможности протекания химической реакции; это термодинамический потенциал следующего вида: Предложено много различных формулировок второго начала термодинамики. Все они равноценны друг другу и могут быть выведены логически одна из другой. Приводим формулировки Клаузиуса, Томсона и Оствальда. Никакая совокупность процессов не может сводиться к передаче теплоты от холодного тела к горячему, тогда как передача теплоты от горячего тела к холодному может быть единственным результатом процессов (Клаузиус). Никакая совокупность процессов не может сводиться только к превращению теплоты в работу, тогда как превращение работы в теплоту может быть единственным результатом процессов (Томсон). Невозможно создание вечного двигателя второго рода (В. Оствальд). Под вечным двигателем второго рода подразумевается такая машина, которая производила бы работу только за счет поглощения теплоты из окружающей среды (без передачи части теплоты холодильнику). При протекании химической реакции очень часто единственным видом работы является работа расширения поэтому Это соотношение позволяет судить о направлении протекания химической реакции при постоянных процесс необратимый, самопроизвольный; состояние равновесия в системе; процесс необратимый, несамопроизвольный. Рассчитаем изменение энтропии реакции: Справочные данные:  Рассчитаем изменение энтропии: следовательно, самопроизвольное протекание реакции в изолированной системе при стандартных условиях возможно.