Но, так как АО^дв с ~ ^ то ^298 реакции = 2Д^298 СО ДС298 СО,- Для стандартных условий Аб^эв со = —^2 778 кал/моль, аСОг = = —94 242 кал/моль . ТогдаД0298 реакции = 2 (~32 778) ~ (~94 242) = 28 686 ^ал/МОЛЬ .Положительное значениереакции образования СО из исходных веществ С и С02 свидетельствует о том, что в стандартных условиях этот процесс развиваться не будет. Для иных условий, зная изотермные потенциалы реакций, протекающих в стандартных условиях, изотермные потенциалы можно определить по таким уравнениям: &.Ft s= АР ° -f j' AcvdT — T j" ^-dT 298 и, соответственно, AGr = AG° + j" ДСр dT — T j" ^ dT.(V.27) В связи с тем, что большинство сварочных процессов происходит при постоянном давлении, для анализа их особенно важно знать величину изобарно-изотермного потенциала. Уравнение Гиббса — Гельмгольца. Свойства изотермных потенциалов F и С позволяют установить связь между тепловым эффектом процесса и той максимальной работой, которую можно ог процесса получить, если он протекает обратимо. Для изохорического процесса свободная энергия Б является характеристической функцией от независимых переменных V и Т, г. е. Р = / (V, Т). Следовательно, Вместе с тем, дифференцируя уравнение (У.20) и имея в виду, что аУ = Тй8 — рйУ, получим dF^—pdV — S dT.(У.29) Сравнивая уравнения (У.29) и (У.28), можем записать (£)г--йГ(У.ЗО) \dT)v=-S-V-31) Теперь подставим значение энтропии (V.31) в уравнение (V.20): Если система перейдет из 1-го состояния во 2-е, то по убыли функции F можно найти максимальную работу, совершаемую системой, т. е. « Ft - Ft = Ut - Ut + Т [F, - Ft)]v зменение внутренней энергии в изохорных процессах равно тепловому эффекту, следовательно, Ama*v = Qv + T(?^f^)v.(V.32) Для изобарических процессов ^™xP = Qp + 7'(^p)p.(V.33) Уравнения (V.32) и (V.33) называются уравнениями Гиббса — Гельмгольца. Из них следует, что в изотермических процессах максимальная работа равна тепловому эффекту при условии, что д Л . д'У* = Ot т. е. когда работа процесса не зависит от температуры. Химические потенциалы. Для химических реакций, в которых может наблюдаться исчезновение одних веществ и появление других, естественно изменение состава или массы, которое должно сказаться на общем запасе энергии системы. Если, допустим, масса химически реагирующей системы, выражаемая количеством молей взаимодействующих веществ, изменилась на dn, то изменилась и внутренняя ее энергия на величину \xdn, считая при этом, что единица массы вызывает изменение внутренней энергии на ii. Следовательно, dU = TdS — pdV+vdn. Для процесса, в котором V = const и Т = const, dll —TdS— pv dn, или dF — p. dn. (dn)i/, т ~ Можно показать, что для процесса, в котором р = const и Т = const,
Карта
|
