Mavzu: Issiqlik effikti turlari Mavzu: Issiqlik effikti turlari. Standart sharoit va standart issiqlik effikti. Turli fizik-kimyoviy jarayonlarning issiqlik effiktlari.

Reja 1. Turli jarayonlardagi issiqlik effektlari. 2. Issiqlik effekti turlari. 3. Issiqlik sig’imi. 4. Gess qonuni. 5. Kirxgof qonuni.

1. TURLI JARAYONLARDAGI ISSIQLIK EFFEKTLARI Turli jarayonlarda, shu jumladan, kimyoviy jarayonlarda ajraladigan yoki yutiladigan issiqlikka reaksiyaning issiqlik effekti deyiladi. Issiqlik noto’liq funksiya bo’lganligidan issiqlik effektining qiymati jarayonning borish sharoitiga bog’liq. 1) izoxorik (v = const) jarayondagi issiqlik effekti Qv termodinamikaning birinchi qonunini asosiy tenglamasiga muvofiq, d(Q = dU + PdV va V = const, dv = O bo’lganligidan dQV = dU bo’ladi. Demak, izoxorik jarayonlarda reaktsiyaning issiqlik effekti ichki energiyaning o’zgarishiga teng. U – to’liq funksiya bo’lganligidan, bu holda Qv ham to’liq funksiyadir, ya‘ni izoxorik jarayonlarda issiqlik effektning qiymati jarayonning borish yo’liga bog’liq emas.

2) izobarik (P = const) jarayondagi issiqlik effekti Qp tenglama bo’yicha integrallansa: Qp = (U2–U1)+P(V2–V1)=(U2+PV2)–(U1+PV1) Agar H = U + PV deb ishoralansa, unda (H – entalpiya deyiladi): Qp = H2 – H1 = ΔH bo’ladi. U, P, V – holat funksiyasi bo’lganligidan ΔH – ham holat funksiyasi – energiya o’lchamidir. U sistemaning ichki energiyasi bilan hajmiy energiya (PV) lar yig’indisi bo’lib, u sistemaning to’liq energiyasi hisoblanadi. H – izobarфik jarayonda sistema energiya zaxirasini o’zgarishini harakterlaydi. Izobarik jarayonda issiqlik effekti (Qp) sistema entalpiyasi zaxirasining o’zgarishi ichki energiyaning o’zgarishiga teng. Izoxorik sharoitda boradigan jarayonlarda sistemaning energiyaning o’zgarishiga (ΔU), izobarik ravishda boradigan jarayonlarda entalpiyaning o’zgarishiga (ΔH) teng. H = U + Pv va ΔH = ΔU + PΔV

ISSIQLIK EFFEKTI TURLARI Kimyoviy reaksiyalarda uch xil issiqlik effekti ifodasi mavjud: a) reaktsiya issiqlik effekti; b) molekulaning hosil bo’lish issiqligi; d) yonish issiqligi.

Reaksiya issiqlik effekti Reaksiya issiqlik effekti ΔHp ishorasi bilan belgilanib ma‘lum reaksiyada ajralgan (yo yutilgan) issiqlik miqdori bilan ifodalanadi, masalan, SO3(g) + H2O(s) = H2SO4(s) – ΔHp Bu yerda, g – gaz, s – suyuq holatdir. Molekulaning hosil bo’lish issiqlik effekti Hosil bo’lish issiqligi ΔHh.b. ishorasi bilan belgilanib, quyidagicha ta‘rifga ega, ya‘ni 1 mol molekula oddiy moddalardan hosil bo’lganda ajralgan (yoki yutilgan) issiqlik miqdoridir. Masalan, H2 + S + 2O2 = H2SO4 – ΔH1. S + 1,5O2 = SO3 – ΔH2. H2 + 1/2O2 = H2O – ΔH3. Bu yerda ΔH1, ΔH2, ΔH3 – sulfat kislota, oltingugurt (VI) – oksid va H2O ning hosil bo’lish issiqlik effektidir.

Reaksiyaning issiqlik effektini (ΔHр ni) – kimyoviy reaksiyalarda ajralgan (yoki yutilgan) issiqlikni va umuman, turli jarayonlar – erish, bug’lanish, kristallanish va xokazolarning issiqlik effektini muayyan ma‘lumotlar asosida Gess qonuniga muvofiq hisoblab topish mumkin. Yuqorida bayon etilgan issiqlik effektlari orasida reaksiyaning issiqlik effekti amaliy ahamiyatga egadir. Yonish issiqligi esa yoqilg’i moddalar (neft mahsulotlari, ko’mir va hokazo) uchun ahamiyatlirdir. Hamma reaksiyalarning issiqlik effektini ma‘lumotnomalarda keltirish juda katta hajmni oladi, ba‘zi reaksiyalarning issiqlik effektini tajribada aniq o’lchash juda qiyin yoki o’lchash mumkin bo’lmaydi. Shunga ko’ra, reaksiyaning issiqlik effektini molekulaning hosil bo’lish issiqlik effekti yoki yonish issiqlik effektlaridan foydalanib Gess qonuni asosida hisoblash mumkin. Ko’p moddalar uchun molekulaning hosil bo’lish va yonish issiqlik effekti qiymatlari standart sharoitda ma‘lumotnoma jadvallarida berilgan

SO3 + H2O = H2SO4 reaksiyaning issiqlik effektini hosil bo’lish issiqligidan foydalanib hisoblash mumkin u quyidagicha amalga oshiriladi:

ISSIQLIК SIG’IMI Issiqlik sig’imi ham issiqlik effekti bilan bir qatorda kimyoviy jarayonlarni harakatlantiruvchi kattalik hisoblanadi. Bir birlik massadan iborat sistemaning temperaturasini bir gradusga oshirish uchun sarf bo’lgan issiqlik miqdoriga issiqlik sig’imi deyiladi. С – solishtirma issiqlik sig’imi 1 kg yoki 1 g moddani, С – bir mol moddani, СV – turg’un hajmda bir mol moddaning, Ср – turg’un bosimda 1 mol modda temperaturasini bir gradusga isitish uchun talab qilingan issiq miqdori (j yoki kall).

GESS QONUNI Reaksiya issiqlik effektining jarayon bosib o’tgan yo’liga bog’liq emasligini 1836 yilda Rossiya akademigi Gess tajribada aniqladi. Gess qonuniga ko’ra, kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effekti reaksiyada ishtirok etadigan moddalarning boshlang’ich va oxirgi holatlarigagina bog’liq. Lekin boshlang’ich holatdan oxirgi holatga qanday yo’l bilan o’tganligiga bog’liq emas. Moddalar o’zaro reaktsiyaga kirishib boshqa moddalarga aylanishida qancha issiqlik chiqishi yoki yutilishini aniqlash uchun Gess qonuniga ko’ra, boshlang’ich va oxirgi moddalarning hosil bo’lish issiqligini bilish kerak. Masalan: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Q

KIRXGOF QONUNI

Kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effekti Kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effekti. Kimyoviy reaksiyalar ko'pincha issiqlik va boshqa energiya turlarini yutish yoki chiqarish bilan sodir bo'ladi. Agar reaksiya o'zgarmas bosimda olib borilsa ajralib chiqqan yoki yutilgan issiqlik – reaksiyaninng o'zgarmas bosimdagi issiqlik effekti deb ataladi va Qp bilan belgilanadi. Reaksiya o'zgarmas hajmda olib borilganda esa uning issiqlik effekti QV bilan belgilanadi va u reaksiyaning o'zgarmas xajmdagi issiqlik effekti deb yuritiladi. Issiqlik chiqarish bilan sodir bo'ladigan reaksiyalar ekzotermik, issiqlik yutilishi bilan boradigan reaksiyalar esa endotermik reaksiyalar deb ataladi. Issiqlik miqdorini o'lchov birligi Joul (J) va kilojoul (kJ) (kaloriya va kilokaloriyadan ham foydalanish mumkin).

Kimyoviy reaksiya natijasida reaksiyaga kirishuvchi moddalarning energiya zapasi o'zgaradi. Ekzotermik reaksiyalarda hosil bo'lgan moddalarning energiya zapasi boshlang'ich moddalarnikidan kam, endotermik reaksiyada esa ko'p bo'ladi. Kimyoviy birikma hosil bo'lishida qancha ko'p energiya ajralib chiqsa, bu mahsulotlar shuncha barqaror bo'lishi mumkin. Aksincha, endotermik reaksiya natijasida hosil bo'lgan moddalar o'zining beqarorligi bilan ajralib turadi va ular oson parchalanadi. Reaksiyaning issiqlik effekti ya'ni ajralib chiqayotgan yoki yutilayotgan issiqlik miqdori ko'rsatilgan kimyoviy tenglamalar termokimyoviy tenglama deyiladi. Bu tenglamalar massalar saqlashi qonuni va energiyaning saqlanish qonuni asosida tuziladi.

Eti’boringiz uchun rahmat!