Словарь терминов, понятий и законов физической химии (стр. 12 )

Стандартные величины изменения термодинамических функций – величины изменения термодинамических функций в процессах, все ингредиенты которых находятся в стандартных состояниях. Обозначается символом Δy0, где Δy­ – изменение одной из термодинамических функций (энергии Гиббса, энергии Гельмгольца, энтропии, энтальпии, внутренней энергии, теплоемкости, объема и т. д.) в процессе.

Стационарное состояние системы – такое состояние открытой системы, в которой протекают только стационарные процессы. В стационарном состоянии сохраняется постоянство обобщенных сил во времени.

Стационарный процесс – такой термодинамический процесс, при котором система обменивается с окружающей средой либо энергией, либо веществом, либо тем и другим одновременно и при этом во времени не изменяет своего состояния.

Стехиометрия – учение о количественных отношениях (массовых, объемных, мольных), в которых вещества вступают в химическое взаимодействие одно с другим. В основе стехиометрии лежат законы Авогадро, Гей-Люссака, кратных отношений, постоянства состава, сохранения массы.

Стехиометрическая формула химического соединения – химическая формула вещества, которая отвечает целочисленному составу соединения из атомов и удовлетворяет требованиям валентности.

Стехиометрические коэффициенты – числа молей ингредиентов (участвующих в реакции веществ) в стехиометрическом уравнении химической реакции, отражающие количественные соотношения между ингредиентами реакции в соответствии с законом сохранения массы.

Стехиометрические уравнения – общее уравнение химической реакции типа:

, ∑ νiBi = 0,

где ν1, ν2, ν3, ν4, – стехиометрические коэффициенты веществ В1, В2, В3, В4. В сокращенной записи стехиометрического уравнения величины νi для продуктов положительны, для реагентов – отрицательные.

Температура (Т) – один из основных параметров состояния, характеризующий интенсивность теплового движения атомов, молекул и других частиц, из которых состоит система.

Температура термодинамическая (абсолютная) (Т) – температура, определяемая при помощи второго закона термодинамики. Ее величина не зависит от термометрических веществ и измерительных приборов, а зависит только от принятой шкалы температур. Термодинамическая температура связана с термическим коэффициентом полезного действия идеальной тепловой машины (обратимого цикла Карно) η соотношением:

,

где Т1 и Т2 – температуры двух тепловых резервуаров (Т1 > Т2), между которыми функционирует цикл Карно.

Теплоемкость (cV, CV, cp, Cp) –количество теплоты, необходимое для увеличения температуры на один градус единицы массы вещества (с) (удельная теплоемкость) или одного моля вещества (С) (молярная теплоемкость). Различают теплоемкость среднюю, истинную. Средняя теплоемкость () определяется отношением количества поглощенной теплоты к разности температур. Истинная теплоемкость (с, С) определяется соотношением:

, при ΔТ ® 0.

Величина теплоемкости зависит от условий подвода тепла (постоянное давление Р, постоянный объем V). Условия нагревания отмечаются подстрочным индексом р, V.

Теплота процесса – форма передачи энергии от изучаемой системы к окружающей среде путем микрофизических процессов.

Теплота приведенная процесса (Q/T, q/T) – отношение теплоты изотермического процесса к температуре.

Теплота реакции (тепловой эффект реакции) (Qp, QV) – теплота сопровождающая реакцию. В общем случае она зависит от условий осуществления реакции. В двух частных случаях осуществления реакции в условиях одинаковой температуры исходных веществ и продуктов в отсутствие всех видов работ, кроме работы расширения, при постоянном давлении (р) и при постоянном объеме (V) теплоты реакции совпадают, соответственно, с изменением энтальпии и внутренней энергии, т. е Qp=ΔH и QV=ΔU.

Теплота скомпенсированная (Q) – понятие, введенное Клаузиусом и используемое в современной термодинамике неравновесных процессов. Определяется соотношением: δQ′ = TδS –δQ,

где S – энтропия, Q – поглощенная теплота, Q′ – нескомпенсированная теплота.

Термодинамика химическая – важнейший раздел теоретической и физической химии, в котором при помощи законов термодинамики изучаются микроскопические физико-химические и химические свойства систем и веществ, а также изменения этих свойств в различных процессах. Основу химической термодинамики составляют экспериментально установленные законы термодинамики и их многочисленные следствия. Наиболее важными законами термодинамики являются первое и второе начала термодинамики. В ограниченном объеме используются также третий закон термодинамики (тепловая теорема Нернста).

Термодинамика необратимых процессов – часть термодинамики, рассматривающая описание неравновесных систем с применением основных законов термодинамики.

Термодинамика линейная – часть термодинамики необратимых процессов, рассматривающая область явлений, для которых характерны линейные соотношения между термодинамическими силами и термодинамическими потоками. Эти линейные зависимости наблюдаются для небольших отклонений состояния систем от равновесных.

Термодинамические (обобщенные) силы (Х) – термин, применяемый в термодинамике неравновесных процессов для обобщенного обозначения градиентов факторов интенсивности (химического потенциала, химического сродства, температуры, концентрации).

Термодинамическая сила химической реакции – в термодинамике необратимых процессов этим термином обозначают величину химического сродства.

Термодинамические потоки (J) – термин, применяемый в термодинамике неравновесных процессов для обозначения количества перемещающегося через известную площадь в единицу времени вещества, теплоты, электричества, энтропии.

Термодинамическая система – совокупность тел, могущих обмениваться веществом и энергией между собой и с другими телами (окружающая среда). В зависимости от характера обмена системы с окружающей средой различают системы закрытые (изолированные), открытые. Закрытая система не обменивается с окружающей средой веществом, но обменивается энергией. Открытая система – обменивается веществом и энергией. Замкнутая система – не обменивается ни веществом, ни энергией.

Термодинамическое свойство – любое измеримое свойство макроскопической равновесной системы, которое может быть выражено как функция параметров термодинамического состояния системы.

Термодинамическое состояние системы – определенное состояние системы, для которого указаны основные термодинамические параметры, фазовый состав и химический состав.

Термодинамические степени свободы – такие параметры состояния системы, которые можно изменять в определенных пределах, не изменяя числа фаз, находящихся в состоянии равновесия. В качестве степеней свободы рассматриваются давление, температура, концентрация вещества в фазе.

Термодинамическое равновесное состояние – такое состояние системы, в котором наблюдается тепловое и механическое равновесие между изучаемой системой и окружающей средой, а также внутреннее равновесие, включающее фазовое, химическое и электрохимическое равновесие в системе. Тепловое равновесие означает равенство температуры во всех частях системы и в окружающей среде. Механическое равновесие означает равенство давления во всех частях системы и равенство внутреннего и внешнего давления.

Термодинамические условия равновесия – следующие положения второго закона термодинамики.

1. Для равновесных закрытых термодинамических систем изотермических (Т = const) и одновременно изобарических (Р = const) энергия Гиббса, будучи выражена в виде функции состава системы, имеет минимальную величину.

2. Для равновесных закрытых изотермических (Т = const) и одновременно изобарических (V = const) систем энергия Гельмгольца, будучи выражена в виде функции состава системы, имеет минимальную величину.

3. Для равновесной изолированной системы энтропия имеет максимальную величину.

Термодинамические условие фазового гетерогенного равновесия (условие равновесия Гиббса) – частный случай термодинамического условия равновесия в гетерогенной системе при Т = const и Р = const, заключающееся в равенстве химических потенциалов какого–либо вещества во всех фазах (α, β, γ и т. д), где это вещество содержится .

Термодинамические параметры состояния системы (естественные параметры) – давление, объем, температура. Эти параметры используются в качестве независимых переменных при описании термодинамического состояния системы.

Термодинамические уравнения движения – уравнения термодинамики стационарных процессов, устанавливающих линейную зависимость между скоростями различных процессов (потоками J вещества, энергии, электричества) и термодинамическими силами Х. В простейшем случае для единственного потока уравнение имеет вид J = LX, где L – коэффициент пропорциональности. Если в системе одновременно имеет место два потока, то они взаимосвязаны линейными уравнениями следующего типа:

J1 = L11X1 + L12X2,,

J2 = L21X1 + L22X2..

Из этих уравнений видно, что скорость какого–либо процесса переноса зависит от соответствующей силы и от силы другого потока, а в более общем случае – от всех сил.

Термодинамически обратимый процесс – процесс, который, будучи приведен в прямом и обратном направлении, не оставляет изменений в окружающей среде. Важнейшее условие осуществления обратимого процесса – совершение максимальной работы системой и соблюдение всех видов равновесия в ходе процесса (теплового, механического, фазового, химического, электрохимического). Простейший случай обратимых процессов – изменение состояния идеального газа, совершаемое в условиях теплового и механического равновесия идеального газа с окружающей средой, что возможно при прохождении его через бесконечную последовательность состояний равновесия.