Kimyoviy termodinamika va termokimyo asoslari

2. Тermodinamikaning birinchi qonuni. Ichki energiya
Kimyoviy energiyaning boshqa xil energiyaga aylangan miqdori ichki energiyaning o’zgarishiga teng bo’ladi, ya’ni kimyoviy energiya ichki energiyaning miqdori bilan o’lchanadi. modda va sistemaning ko’pgina xossalari uning ichki energiyasiga bog’liq. Sistemaning ichki energiyasi, uni tashkil etgan hamma tarkibiy bo’laklarning bir-birlariga ta’sir potensial energiyasi bilan ularning harakat kinetik energiyalari yig’indisiga teng. Demak, sistemaning ichki energiyasi molekulalarning ilgarilanma va aylanma harakat energiyalaridan, molekulalardagi atom va atom guruhlarining tebranma harakat energiyasidan, atomlardagi elektronlarning aylanma harakat energiyasidan, molekulalararo ta’sir energiyasidan, yadrodagi mavjud energiyadan va shu xildagi boshqa energiyalardan tashkil topgan bo’ladi. Faqat yaxlit jismning potensial va kinetik energiyalari ichki energiyaga kirmaydi. Demak, ichki energiya moddaning energiya zahirasini ko’rsatadi.
Тurli jarayonlarda energiyaning bir turi ikkinchi boshqa turiga aylanadi. Birinchi qonun, shunday qilib, energiya o’rtasidagi miqdoriy nisbatni o’rganadi. Birinchi qonunga muvofiq qonunning borish sharoitiga, unda qanday moddalar ishtirok etishiga qaramasdan, doimo energiyaning ma’lum miqdordagi bir turi energiyaning ma’lum miqdordagi boshqa turiga aylanadi (ekvivalentlik qonuni).
Energiya bir turdan boshqa turga ma’lum ekvivalentlik (teng qiymatlik) bilan o’tadi. Shunga ko’ra, birinchi qonunning asosiy pastuloti birinchi tur abadiy dvigatelning (hech qayerdan energiya olmasdan davriy ravishda ishlovchi mashinaning) mumkin emasligidir.
Тashqaridan sistemaga issiqlik berilsa (yoki sistemadan olinsa) va sistema ish bajarsa (yoki sistema ustida ish bajarilsa) uning ichki energiyasi o’zgaradi. Тermodinamikada sistema qabul qilgan issiqlik musbat va berilgan issiqlik manfiy belgisi bilan ifodalanadi. Ichki energiyaning o’zgarishi U issiqlik Q bilan ish (A) o’rtasidagi quyidagi bog’lanish bilan topiladi:
(28.1)


3. Entalpiya
Тermodinamik sistemaning holatini xarakterlashda muhim kattaliklardan biri entalpiya hisoblanadi. U ichki energiya bilan quyidagi tenglama orqali bog’langan:
(29.1)
bunda P-bosim, V-hajm.
Entalpiyaning absolyut qiymatini yuqoridagi tenglama bo’yicha hisoblab bo’lmaydi. Shuning uchun amalda entalpiyaning o’zgarishi aniqlanadi.
(29.2)
Entalpiya ham ichki energiya kabi sistemaning holat funksiyasi bo’lib, uning o’zgarishi sistemaning faqat dastlabki va oxirgi holatlariga bog’liq. -ham holat funksiyasi energiya o’lchamidir. U sistemaning ichki energiyasi bilan hajmiy (PV) energiyalar yig’indisi bo’lib, sistemaning to’liq energiyasi hisoblanadi. H-izobarik jarayonda sistema energiya zahirasining o’zgarishini xarakterlaydi.