Innere Energie (U) eines Stoffes setzt sich aus der kinetischen und potentiellen Energie aller Teilchen des Stoffes zusammen, mit Ausnahme der kinetischen und potentiellen Energie des Stoffes als Ganzes. Die innere Energie hängt von der Art der Substanz, ihrer Masse, ihrem Druck und ihrer Temperatur ab. Bei chemischen Reaktionen führt der Unterschied in den Werten der inneren Energie von Substanzen vor und nach der Reaktion zur thermischen Wirkung der chemischen Reaktion. Man unterscheidet zwischen dem thermischen Effekt einer bei konstantem Volumen Q v durchgeführten chemischen Reaktion (isochorischer thermischer Effekt) und dem thermischen Effekt einer Reaktion bei konstantem Druck Q p (isobarer thermischer Effekt).

Den thermischen Effekt bei konstantem Druck, mit umgekehrtem Vorzeichen aufgenommen, nennt man Änderung der Reaktionsenthalpie (ΔH = -Q p).

Die Enthalpie hängt mit der inneren Energie H = U + pv zusammen, wobei p der Druck und v das Volumen ist.

Entropie (S) ist ein Maß für die Unordnung im System. Die Entropie eines Gases ist größer als die Entropie einer Flüssigkeit und eines Festkörpers. Entropie ist der Logarithmus der Existenzwahrscheinlichkeit des Systems (Boltzmann 1896): S = R ln W, wobei R die universelle Gaskonstante und W die Existenzwahrscheinlichkeit des Systems ist (die Anzahl der Mikrozustände, die auftreten können verwendet werden, um einen gegebenen Makrozustand zu realisieren). Entropie wird in J/molּK und Entropieeinheiten (1e.u. =1J/molּK) gemessen.

Gibbs-Potential (G) oder isobar-isothermes Potential. Diese Funktion des Zustands des Systems wird als Triebkraft einer chemischen Reaktion bezeichnet. Gibbs-Potenzial steht in Beziehung zu Enthalpie und Entropie durch die Beziehung:

∆G = ∆H – T ∆S, wobei T die Temperatur in K ist.

6.4 Die Gesetze der Thermochemie. Thermochemische Berechnungen.

Das Gesetz von Hess(Deutsch Ivanovich Hess 1840): Die thermische Wirkung einer chemischen Reaktion hängt nicht vom Weg ab, auf dem der Prozess abläuft, sondern vom Anfangs- und Endzustand des Systems.

Lavoisier-Laplace-Gesetz: Der thermische Effekt der Hinreaktion ist gleich dem thermischen Effekt der Rückreaktion mit umgekehrtem Vorzeichen.

Das Hesssche Gesetz und seine Konsequenzen werden verwendet, um Änderungen der Enthalpie, Entropie und des Gibbs-Potentials während chemischer Reaktionen zu berechnen:

∆H = ∑∆H 0 298 (Fortsetzung) - ∑∆H 0 298 (Original)

∆S = ∑S 0 298 (Fortsetzung) - ∑S 0 298 (Original)

∆G = ∑∆G 0 298 (Fortsetzung) - ∑∆G 0 298 (Original)

Die Formulierung der Konsequenz des Hessschen Gesetzes zur Berechnung der Änderung der Reaktionsenthalpie: Die Änderung der Reaktionsenthalpie ist gleich der Summe der Bildungsenthalpien der Reaktionsprodukte abzüglich der Summe der Bildungsenthalpien von der Ausgangsstoffe unter Berücksichtigung der Stöchiometrie.

∆H 0 298 - Standardbildungsenthalpie (die Wärmemenge, die bei der Bildung von 1 Mol einer Substanz aus einfachen Substanzen unter Standardbedingungen freigesetzt oder aufgenommen wird). Standardbedingungen: Druck 101,3 kPa und Temperatur 25 0 C.

Berthelot-Thomsen-Prinzip: Alle spontanen chemischen Reaktionen laufen mit abnehmender Enthalpie ab. Dieses Prinzip funktioniert bei niedrigen Temperaturen. Bei hohen Temperaturen können Reaktionen unter Erhöhung der Enthalpie ablaufen.

Wer weiß, was Entropie und Enthalpie sind. und bekam die beste Antwort

Antwort von Vika[aktiv]
Enthalpie und Entropie
Die Änderung der freien Energie (ΔG) einer chemischen Reaktion hängt von einer Reihe von Faktoren ab, einschließlich Temperatur und Konzentration der Reaktanten.
A. Reaktionswärme und Kalorimetrie
Alle chemischen Reaktionen gehen mit der Abgabe oder Aufnahme von Wärme einher. Reaktionen des ersten Typs werden als exotherm bezeichnet, Reaktionen des zweiten Typs als endotherm. Das Maß für die Reaktionswärme ist die Enthalpieänderung ΔH, die der Wärmeübertragung bei konstantem Druck entspricht. Bei exothermen Reaktionen verliert das System Wärme und ΔH ist ein negativer Wert. Bei endothermen Reaktionen nimmt das System Wärme auf und ΔН ist ein positiver Wert.
Bei vielen chemischen Reaktionen haben ΔG und ΔН ähnliche Werte. Dieser Umstand ermöglicht es Ihnen, den Energiewert von Lebensmitteln zu bestimmen. In lebenden Organismen wird Nahrung normalerweise durch Sauerstoff zu CO2 und H2O oxidiert. Die maximale chemische Arbeit, die Nährstoffe im Körper leisten können, d. h. ΔG der Oxidationsreaktion von Nahrungsbestandteilen, wird durch Verbrennen einer in einem Kalorimeter entnommenen Probe der entsprechenden Substanz in einer Sauerstoffatmosphäre bestimmt. Die freigesetzte Wärme erhöht die Temperatur des Wassers im Kalorimeter. Aus der Temperaturdifferenz wird die Reaktionswärme (Verbrennungsenthalpie) berechnet.
B. Enthalpie und Entropie
< 0) несмотря на то, что являются эндотермическими (ΔΗ >
Die Entropie des Systems ist umso höher, je größer der Grad der Unordnung (Disorder) des Systems ist. Geht der Prozess also in Richtung zunehmender Unordnung des Systems (und die Alltagserfahrung zeigt, dass dies der wahrscheinlichste Prozess ist), ist ΔS ein positiver Wert. Um den Ordnungsgrad im System zu erhöhen (ΔS >
∆G = ∆H - T ∆S
Lassen Sie uns die Abhängigkeit dieser drei Größen an zwei Beispielen erläutern.
Die Explosion eines explosiven Gemisches (1) ist die Wechselwirkung zweier Gase - Sauerstoff und Wasserstoff - unter Bildung von Wasser. Wie viele Redoxreaktionen. es ist ein stark exothermer Prozess (d.h. ΔH<< 0). В то же время в результате реакции возрастает степень упорядоченности системы. Газ с его хаотически мигрирующими молекулами перешел в более упорядоченное состояние -- жидкую фазу, при этом число молекул в системе уменьшилось на 1/3. В результате увеличения степени упорядоченности (ΔS < 0) член уравнения -T · ΔS - величина положительная, однако это с избытком компенсируется ростом энтальпии: в итоге происходит высоко экзергоническая реакция (ΔG <<0).
Wenn Natriumchlorid (2) in Wasser gelöst wird, ist ΔН ein positiver Wert, die Temperatur im Gefäß mit der Lösung, d. h. im Volumen der Lösung, nimmt ab. Dennoch läuft der Prozess spontan ab, da der Ordnungsgrad im System abnimmt. Im Ausgangszustand nahmen die Na+- und Cl--Ionen feste Positionen im Kristallgitter ein. In Lösung bewegen sie sich unabhängig voneinander in beliebige Richtungen. Verringerte Ordnung (ΔS > 0) bedeutet, dass der Term -T · ΔS ein Minuszeichen hat. Dies kompensiert ΔН und im Allgemeinen ist ΔG ein negativer Wert. Solche Prozesse werden üblicherweise als Entropie bezeichnet.

Antwort von 2 Antworten[Guru]

Hallo! Hier eine Themenauswahl mit Antworten auf Ihre Frage: Wer weiß, was Entropie und Enthalpie sind.

Antwort von =CaT=[Guru]
Entropie (aus dem Griechischen ἐντροπία – Drehung, Umwandlung) ist ein Begriff, der erstmals in der Thermodynamik eingeführt wurde, um das Maß der irreversiblen Energiedissipation zu bestimmen. Der Begriff ist auch in anderen Wissensgebieten weit verbreitet: in der statistischen Physik als Maß für die Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines beliebigen makroskopischen Zustands; in der Informationstheorie als Maß für die Ungewissheit jeder Erfahrung (Test), die zu unterschiedlichen Ergebnissen führen kann, in der Geschichtswissenschaft zur Explikation des Phänomens alternativer Geschichte (Invarianz und Variabilität des historischen Prozesses).
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Die Enthalpie des Systems (von der griechischen Enthalpo I Wärme), eine einwertige Funktion H des Zustands eines thermodynamischen Systems mit unabhängigen Entropieparametern S und Druck P, ist durch die Beziehung mit der inneren Energie U verbunden
H=U+PV
wobei V das Volumen des Systems ist.

Antwort von Yovetlana Pustotina[Guru]
Entropie ist eine Funktion des Zustands eines thermodynamischen Systems, dessen Änderung in einem Gleichgewichtsprozess gleich dem Verhältnis der dem System zugeführten oder entnommenen Körpermenge zur thermodynamischen Temperatur des Systems ist, Nichtgleichgewichtsprozesse in einem isolierten System mit einem Anstieg der Entropie einhergehen, bringen sie das System näher an den Gleichgewichtszustand, in dem die Entropie maximal ist. Dies ist die Essenz des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik, beide Hauptsätze der Thermodynamik wurden vom deutschen Physiker Rudolf Clausius widergespiegelt - die Energie der Welt bleibt konstant, die Entropie tendiert zu ihrem Maximalwert. Enthalpie ist eine einwertige Funktion des Zustands eines thermodynamischen Systems mit unabhängigen Entropieparametern und Druck, ist mit innerer Energie verbunden, dieser Wert wird als Wärmeinhalt des Systems bezeichnet.Bei konstantem Druck ist die Änderung der Enthalpie gleich der dem System zugeführte Wärmemenge; im thermodynamischen Gleichgewichtszustand ist die Enthalpie des Systems minimal.

Antwort von Terminator-5[Guru]
Wie klug und schwierig sie alle antworten! Warum kompliziert, kann man einfach sagen. Enthalpie ist der Zustand einer Person während des Zuflusses und Abflusses von Geld. Und Entropie ist der Grad der Unfähigkeit, in den Zustand zurückzukehren, als das Geld noch da war. Je weniger Geld vor dem Zahltag übrig bleibt. , je höher, desto größer die Entropie!

Antwort von Nur Mana[Neuling]
Enthalpie und Entropie
Die Änderung der freien Energie (ΔG) einer chemischen Reaktion hängt von einer Reihe von Faktoren ab, darunter Temperatur und Konzentration der Reaktanten (siehe S. 24). Dieser Abschnitt diskutiert zwei weitere Parameter, die mit Struktur- und Energieänderungen in Molekülen verbunden sind.
B. Enthalpie und Entropie
Die Reaktionswärme ΔН und die Änderung der freien Energie ΔG sind nicht immer vergleichbar. Tatsächlich sind spontane Reaktionen bekannt (ΔG< 0) несмотря на то, что являются эндотермическими (ΔΗ >0). Dies liegt daran, dass die Reaktion durch eine Änderung des Ordnungsgrades im System beeinflusst wird. Als Maß für die Änderung der Ordnung des Systems dient die Änderung der Entropie ΔS.
Die Entropie des Systems ist umso höher, je größer der Grad der Unordnung (Disorder) des Systems ist. Geht der Prozess also in Richtung zunehmender Unordnung des Systems (und die Alltagserfahrung zeigt, dass dies der wahrscheinlichste Prozess ist), ist ΔS ein positiver Wert. Um den Ordnungsgrad im System zu erhöhen (ΔS > 0), muss Energie aufgewendet werden. Beide Bestimmungen folgen aus dem fundamentalen Naturgesetz - dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik. Quantitativ wird die Abhängigkeit zwischen Änderungen von Enthalpie, Entropie und freier Energie durch die Gibbs-Helmholtz-Gleichung beschrieben:
∆G = ∆H - T ∆S

Antwort von 2 Antworten[Guru]

Hallo! Hier sind andere Threads mit ähnlichen Fragen.

Bei der Arbeit mit Berechnungen, Berechnungen und Vorhersagen verschiedener Phänomene im Zusammenhang mit der Wärmetechnik ist jeder mit dem Konzept der Enthalpie konfrontiert. Aber für Menschen, deren Fachgebiet sich nicht mit thermischer Energietechnik beschäftigt oder die solchen Begriffen nur oberflächlich begegnen, wird das Wort „Enthalpie“ Angst und Schrecken einflößen. Mal sehen, ob wirklich alles so gruselig und unverständlich ist?

Vereinfacht ausgedrückt bezeichnet der Begriff Enthalpie die Energie, die bei einem bestimmten konstanten Druck zur Umwandlung in Wärme zur Verfügung steht. Der Begriff Enthalpie bedeutet im Griechischen „ich erwärme“. Das heißt, die Formel, die die elementare Summe aus innerer Energie und verrichteter Arbeit enthält, heißt Enthalpie. Dieser Wert wird mit dem Buchstaben i bezeichnet.

Wenn wir das Obige in physikalische Größen schreiben, transformieren und die Formel ableiten, erhalten wir i = u + pv (wobei u die innere Energie ist; p, u sind der Druck und das spezifische Volumen des Arbeitsmediums im selben Zustand für das der Wert der inneren Energie genommen wird). Die Enthalpie ist eine additive Funktion, d. h. die Enthalpie des gesamten Systems ist gleich der Summe aller seiner Bestandteile.

Der Begriff „Enthalpie“ ist komplex und vielschichtig.

Aber wenn Sie versuchen, es zu verstehen, wird alles sehr einfach und klar ablaufen.

• Um zu verstehen, was Enthalpie ist, lohnt es sich zunächst, die allgemeine Definition zu kennen, die wir gemacht haben.
• Zweitens lohnt es sich, den Mechanismus für das Auftreten dieser physikalischen Einheit zu finden, um zu verstehen, woher sie kommt.
• Drittens müssen Sie eine Verbindung zu anderen physischen Einheiten finden, die untrennbar mit ihnen verbunden sind.
• Und schließlich, viertens, müssen Sie sich die Beispiele und die Formel ansehen.

Gut, gut, der Mechanismus der Arbeit ist klar. Sie müssen nur sorgfältig lesen und verstehen. Mit dem Begriff "Enthalpie" haben wir uns bereits beschäftigt, wir haben auch seine Formel angegeben. Aber es stellt sich sofort eine andere Frage: Woher kommt diese Formel und warum wird Entropie beispielsweise mit innerer Energie und Druck in Verbindung gebracht?

Wesen und Bedeutung

Um die physikalische Bedeutung des Begriffs "Enthalpie" herauszufinden, müssen Sie den ersten Hauptsatz der Thermodynamik kennen:

Energie verschwindet nicht im Nirgendwo und entsteht nicht aus dem Nichts, sondern geht nur in gleichen Mengen von einer Form zur anderen über. Ein solches Beispiel ist die Umwandlung von Wärme (thermische Energie) in mechanische Energie und umgekehrt.

Wir müssen die Gleichung des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik in die Form dq = du + pdv = du + pdv + vdp - vdp = d(u + pv) - vdp umwandeln. Ab hier sehen wir den Ausdruck (u + pv). Dieser Ausdruck wird Enthalpie genannt (die vollständige Formel wurde oben angegeben).

Enthalpie ist auch eine Zustandsgröße, denn die Komponenten u (Spannung) und p (Druck), v (spezifisches Volumen) haben für jede Größe bestimmte Werte. Mit diesem Wissen kann der erste Hauptsatz der Thermodynamik in die Form umgeschrieben werden: dq = di - vdp.

In der technischen Thermodynamik werden Enthalpiewerte verwendet, die aus der herkömmlich angenommenen Null berechnet werden. Es ist sehr schwierig, alle absoluten Werte dieser Größen zu bestimmen, da dazu alle Komponenten der inneren Energie eines Stoffes berücksichtigt werden müssen, wenn sich sein Zustand von O nach K ändert.

Die Formel und Werte der Enthalpie wurden 1909 von dem Wissenschaftler G. Kamerling-Onnes angegeben.

Im Ausdruck i - spezifische Enthalpie wird für die gesamte Körpermasse die Gesamtenthalpie mit dem Buchstaben I bezeichnet, nach dem Welteinheitensystem wird die Enthalpie in Joule pro Kilogramm gemessen und berechnet als:

Funktionen

Die Enthalpie ("E") ist eine der Hilfsfunktionen, dank derer die thermodynamische Berechnung stark vereinfacht werden kann. Beispielsweise werden eine Vielzahl von Wärmebereitstellungsprozessen in der thermischen Energietechnik (in Dampfkesseln oder der Brennkammer von Gasturbinen und Strahltriebwerken sowie in Wärmetauschern) bei konstantem Druck durchgeführt. Aus diesem Grund werden Enthalpiewerte üblicherweise in Tabellen thermodynamischer Eigenschaften angegeben.

Die Enthalpieerhaltungsbedingung liegt insbesondere der Joule-Thomson-Theorie zugrunde. Oder ein Effekt, der bei der Verflüssigung von Gasen eine wichtige praktische Anwendung gefunden hat. Enthalpie ist also die Gesamtenergie des ausgedehnten Systems, die die Summe aus innerer und äußerer Energie ist - die potentielle Energie des Drucks. Wie jeder Zustandsparameter kann die Enthalpie durch ein beliebiges Paar unabhängiger Zustandsparameter definiert werden.

Auch können wir auf der Grundlage der obigen Formeln sagen: "E" einer chemischen Reaktion ist gleich der Summe der Verbrennungsenthalpien der Ausgangsstoffe minus der Summe der Verbrennungsenthalpien der Reaktionsprodukte.
Im allgemeinen Fall ist eine Änderung der Energie eines thermodynamischen Systems keine notwendige Bedingung für eine Änderung der Entropie dieses Systems.

Hier haben wir also das Konzept der "Enthalpie" analysiert. Es ist erwähnenswert, dass „E“ untrennbar mit Entropie verbunden ist, worüber Sie später auch lesen können.

Entropie

Entropie (aus dem Griechischen ?nfsprYab – Drehung, Umwandlung) ist ein Begriff, der zuerst in die Thermodynamik eingeführt wurde, um das Maß der irreversiblen Energiedissipation zu bestimmen. Der Begriff ist auch in anderen Wissensgebieten weit verbreitet: in der statistischen Physik als Maß für die Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines beliebigen makroskopischen Zustands; in der Informationstheorie als Maß für die Ungewissheit jeder Erfahrung (Test), die zu unterschiedlichen Ergebnissen führen kann, in der Geschichtswissenschaft zur Explikation des Phänomens alternativer Geschichte (Invarianz und Variabilität des historischen Prozesses).

Die Entropie ist eine Funktion des Zustands des Systems und in einem Gleichgewichtsprozess gleich der Wärmemenge, die dem System zugeführt oder aus dem System entfernt wird.

Entropie ist die Verbindung zwischen Makro- und Mikrozuständen, die einzige Funktion in der Physik, die die Richtung von Prozessen anzeigt. Eine Systemzustandsfunktion, die nicht vom Übergang von einem Zustand in einen anderen abhängt, sondern nur von der Anfangs- und Endposition des Systems abhängt.

Enthalpie

Enthalpie, auch Wärmefunktion und Wärmeinhalt, ist ein thermodynamisches Potential, das den Zustand eines Systems im thermodynamischen Gleichgewicht charakterisiert, wenn Druck, Entropie und Teilchenzahl als unabhängige Größen gewählt werden. Betrachtet man ein thermomechanisches System bestehend aus einem Makrokörper (Gas) und einem Kolben mit einem Gewicht P = p S , der den Gasdruck p im Inneren des Gefäßes ausgleicht, so nennt man ein solches System expandiert. Die Enthalpie oder Energie des expandierten Systems E ist gleich der Summe aus der inneren Energie des Gases U und der potentiellen Energie des Kolbens mit der Belastung Epot = pSx = pV

H \u003d E \u003d U + pV Die Enthalpie in diesem Zustand ist also die Summe aus der inneren Energie des Körpers und der Arbeit, die aufgewendet werden muss, um einen Körper des Volumens V in eine Umgebung mit Druck p und einzuführen ist im Gleichgewicht mit dem Körper. Die Enthalpie des Systems H hat - ähnlich wie die innere Energie und andere thermodynamische Potentiale - für jeden Zustand einen wohldefinierten Wert, ist also eine Funktion des Zustands. Daher ist im Prozess der Zustandsänderung DH = H2 → H1Die Enthalpieänderung hängt nicht von der Bahn des Prozesses ab, sondern wird nur durch den Anfangs- und Endzustand des Systems bestimmt. Wenn das System irgendwie in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt (Kreisprozess).

Enthalpie ist eine Eigenschaft von Materie, die angibt, wie viel Energie in Wärme umgewandelt werden kann.

Enthalpie ist eine thermodynamische Eigenschaft einer Substanz, die anzeigt Energielevel in seiner molekularen Struktur gespeichert. Das bedeutet, dass Materie zwar Energie basierend auf haben kann, aber nicht alles davon in Wärme umgewandelt werden kann. Teil der inneren Energie bleibt immer in der Materie und behält seine molekulare Struktur. Ein Teil des Stoffes ist unzugänglich, wenn sich seine Temperatur der Umgebungstemperatur nähert. Somit, Enthalpie ist die Energiemenge, die bei einer gegebenen Temperatur und einem gegebenen Druck zur Umwandlung in Wärme zur Verfügung steht. Enthalpieeinheiten- Britische thermische Einheit oder Joule für Energie und Btu/lbm oder J/kg für spezifische Energie.

Enthalpiegröße

Menge Enthalpien der Materie basierend auf seiner gegebenen Temperatur. Gegebene Temperatur ist der von Wissenschaftlern und Ingenieuren als Berechnungsgrundlage gewählte Wert. Das ist die Temperatur, bei der die Enthalpie eines Stoffes null ist J. Mit anderen Worten, der Stoff hat keine verfügbare Energie, die in Wärme umgewandelt werden kann. Diese Temperatur ist für verschiedene Substanzen unterschiedlich. Zum Beispiel ist diese Temperatur von Wasser der Tripelpunkt (0°C), Stickstoff ist -150°C und Kältemittel auf Basis von Methan und Ethan sind -40°C.

Wenn die Temperatur eines Stoffes über seiner gegebenen Temperatur liegt oder bei einer gegebenen Temperatur in den gasförmigen Zustand übergeht, wird die Enthalpie als positive Zahl ausgedrückt. Umgekehrt wird bei einer Temperatur unterhalb einer bestimmten Enthalpie eines Stoffes als negative Zahl ausgedrückt. Enthalpie wird in Berechnungen verwendet, um die Differenz der Energieniveaus zwischen zwei Zuständen zu bestimmen. Dies ist notwendig, um die Ausrüstung einzurichten und die vorteilhafte Wirkung des Prozesses zu bestimmen.

Enthalpie oft definiert als die Gesamtenergie der Materie, da es gleich der Summe seiner inneren Energie (u) in einem gegebenen Zustand ist, zusammen mit seiner Fähigkeit, Arbeit zu verrichten (pv). Aber in Wirklichkeit gibt die Enthalpie nicht die Gesamtenergie einer Substanz bei einer bestimmten Temperatur über dem absoluten Nullpunkt (-273 °C) an. Daher statt zu definieren Enthalpie als Gesamtwärme eines Stoffes, genauer definiert als die Gesamtmenge an verfügbarer Energie eines Stoffes, die in Wärme umgewandelt werden kann.
H=U+pV