Noţiuni de termochimie, partea I

în prima lecție de chimie în care

am vorbit despre ea cum am precizat

că tot ceea ce ne înconjoară E

chimie adică e format din molecule

Ionatan și acest lucru e adevărat

aproape adevărat dacă întrebăm

un profesor de fizică acesta ne

poate da exemple de lor care nu

conțin ato sunetul căldura razele

laser sau curcubeul Toate aceste

lucruri există le cunoaștem bine

și cu toate astea puțini dintre

noi sau întrebat din ce sunt formate

dacă nu din atom e bine e sunetul

curcubeul și căldura alături de

toate celelalte lucruri care conțin

atom sunt de fapt toate energie

Deci totul e energie capitolul

acesta ne vom concentra asupra

conservării energiei sistemelor

chimice și vor studia efectele

termice ale reacțiilor chimice

se mai întâi este esențial Să ne

amintim câteva elemente de termodinamică

pentru studiu mai aprofundat pe

aceasta materia fizică patru capitole

dedicate termodinamici nu e aici

în această lecție vom începe cu

un exemplu să luăm un obiect oarecare

cum ar fi o carte obiect conține

foarte multă energie mai multă

decât va putea închipui ca să înțelegem

mai bine vom să pară această energie

în trei categorii avem masa energia

termică și energia chimică să începem

cu masa dacă are Sigur nu prea

gândim care avea tare mult de a

face cu energia până să apară aici

tine cu faimoasa lui formulă despre

care știm de la fizică energia

și masă Erau două lucruri diferite

să ai și tine energia și masă sunt

același lucru adică un obiect are

o proprietate numită energie și

o proprietate corespunzătoare numită

masa cele două proprietăți sunteti

lente în sensul că în amândouă

sunt prezente în aceeași proporție

una față de cealaltă iar aceasta

echivalență între masă și energie

e dependentă de viteza luminii

ca să nu intrăm și mai multe detalii

o să revin la cartea noastră Să

zicem numai că energia cărții este

bine închisă în particulele din

nucleul Atomic și este extrem de

greu de accesat asta pentru că

energia nucleară A celulozei nu

e prea ușor de eliberat lucru pentru

care ar trebui să fie recunoscător

deoarece eliberată energia nucleară

acestui obiect ar putea arunca

în aer o clădire întreagă această

carte are și energie termică da

chiar dacă atunci când atingem

o carte nu mi se pare caldi bineînțeles

cu excepții orice obiect care are

o temperatură mai ridicată decât

zero absolut are energie termică

chiar și OB foarte foarte reci

și chiar și apa înghețată la 0

grade vedem aici că temperatura

de -273 grade Celsius respectiv

0 grade Kelvin e considerată zero

absolut în principiul asta înseamnă

că la orice temperatură atomii

și moleculele se mișcă imperceptibil

și numai la temperatura de 0 absolut

nu sar mai mișca deloc numai că

e recomandat să nu atingem nici

un fel de obiect la acea temperatură

asta dacă ținem la degetele și

mâinile noastre eu De exemplu Prefer

ca toate degetele să fie în continuare

atașate de asemenea cartea noastră

are și energie chimică stocată

în legăturile dintre atom în toate

legăturile dintre atomii care formează

moleculele de celuloză celuloză

care formează hârtia și hârtia

care la rândul Ei formează cartea

Deci Toate aceste Legături chimice

conțin energie si te legături pot

fi desfăcut eliberând astfel energia

desfacere a legăturilor chimice

eliberarea energiei avea loc Dacă

aș da foc cărții ceea ce e Oricum

nu voi face pentru că îmi plac

cărțile tare mult Și în plus zilele

astea sunt și cam scumpe dar asta

nu e tot ce ne poate oferi un obiect

pe cum o carte în ceea ce privește

energia Cu siguranță va întâlni

cu termenul de energie potențială

energia potențială energia stocată

întrun obiect datorită poziției

sale energia chimică electrică

energia elastică sau mergem gravitațională

sunt toate forme de energie potențial

de exemplu un obiect acum o carte

are energie potențială gravitațională

care depinde de poziția sa verticală

și de masă este această formă de

energie este o carte drept rezultat

al atracției gravitaționale a pământului

față de carte Haideți să ne gândim

că avem cartea Pe un raft aproape

de nivelul pentru AO ridica de

pe rafturi respectiv ca să o așezăm

pe birou trebuie să efectuăm lucru

mecanic iar pentru a efectua lucrul

mecanic că avem nevoie de energie

această energie va fi furnizată

de către energia chimică pe care

noi obținem de mâncare energia

pe care noi punem la dispoziție

pentru a ridica cartea de pe raft

pe birou ia aceeași cu creșterea

energiei potențiale gravitaționale

a cur dar să nu înțelegem greșit

asta nu înseamnă că obiectul în

cauză are potențial pentru a deveni

energie un obiect este acea energie

dar că energia e pur și simplu

stocată acolo dacă energia nu ar

fi acolo și apoi deodată are apărea

când mișcăm noi un obiect are semnal

că noi creem energie Iar acest

lucru nu e posibil cu toții ar

trebui să știm asta de la fizică

este primul principiu al termodinamicii

care se mai numește și legea conservării

energiei o legea fizicii care ne

zice că energia nu poate fi creată

și nu poate fi distrus cantitatea

de energie din univers este constantă

de ce energia se conservă între

o formă sau alta sau putem spune

că se transformă 3 exemplu energie

potențială a cărții poate fi eliberată

trântind o jos de pe masă în timp

ce cartea cade energie potențială

e convertită în energie cinetică

când cartea bat in Java această

energie cinetică se convertește

în căldură și în sune datorită

impactului bine înțeles că ne uităm

la o carte Nu ne interesează tare

mult aceste forme de energie cei

mai mult ne interesează continutul

Care e mai greu de deschis în limbajul

chimie și al fizicii dar a reușit

să vedem cât de multă energie este

de fapt doar un simplu obiect cu

care avem de a face aproape zi

de zi de toate acestea se ocupă

termodinamica termodinamica e o

ramură a Științei care studiază

transformările energiei ești tu

de azi o căldura energia și capacitatea

energiei de efectua lucrul mecanic

și chiar dacă probabil ați mai

discutat despre toate astea Și

la fizică o să definim și aici

aceste trei noțiuni căldură energie

și lucrul mecanic deoarece sunt

extrem de importante și în înțelegerea

sistemelor chimice să începem cu

energia și sunt sigură că nu știți

prea bine Ce este energia Richard

feynman un celebru fizician american

care a primit premiul Nobel în

1965 a spus că este important să

înțelegem că astăzi în fizică nu

avem nicio cunoștință cu privire

la ceea ce este energia totuși

aici vom da o definiție foarte

generală și anume energia este

capacitatea lui sistem de a efectua

lucru mecanic la trecerea dintre

o stare în alta sau de a produce

căldură Ce vedem și Ce este lucrul

mecanic lucrul mecanic a dezvoltat

atunci când o forță acționează

asupra unui obiect făcând acelui

obiect să se miște dacă nu se mișcă

liceu obiect atunci nu se efectuează

lucrul mecanic pentru reprezentarea

lucrului mecanic vom folosi litera

i era cam căldura un alt cuvânt

pe care îl utilizăm foarte des

fără să știm precis Ce reprezintă

căldura la fel ca și lucrul mecanic

este un transfer de energie de

căldura nu este ceva acum ținut

de obiecte așa cum un obiect nu

poate avea lucru mecanic un obiect

nu poate avea nici căldură cu alte

cuvinte căldura și lucrul mecanic

nu sunt proprietăți care se află

pur și simplu în posesia obiectelor

în loc să se transfere energie

pentru acțiune mecanică cum e cazul

lucrului mecanic căldura este un

transfer de energie care are loc

prin interacțiuni termice interacțiuni

termice precum radiația conducția

termică sau convecția iar simbolul

utilizat pentru energia termică

este q Așadar acestea sunt cele

două lucruri pe care energia ale

poate efectua poate fi lucrul mecanic

prin aplicarea unei forțe mișcând

obiecte sau poate fi schimbată

dreptul dură ambele procese reprezintă

un transfer de energie între două

sisteme Păi să vedem acum Ce se

întâmplă când cantitatea de energie

dintre un sistem se schimbă Dacă

vii apărut că tocmai ce am contrazis

primul principiu al termodinamicii

care spune că avem o cantitate

de energie constantă o să vă reamintesc

ca Cipri Cipri se referă la cantitatea

de energie din univers cantitatea

de energie din univers e Constantine

care poate părea Cam abstractă

așa că termodinamică a Folosește

niște delimitări sistemul și mediul

exterior sistemului așa dar când

vrem să studiem energie avem posibilitatea

de a împărți universul în două

părți parte este sistemul obiectul

studiului nostru și restul tot

ceea ce se află în afara sistemului

care ne interesează este mediul

exterior iar Noi suntem cei care

decidem care e sistemul si Care

e mediul exterior mediul exterior

este factorul care permite schimbarea

cantității de energie din sistem

Așadar schimbarea vine din mediul

exterior sau merge spre mediul

exterior și în continuare o să

vorbim despre încă un fel de energie

fiecare sistem are o anume energie

internă această energie internă

se referă la energia totală conținută

în interiorul sistemului Reprezentăm

această energie cu litera u energia

internă Ține cont de pierderile

și câștigurile de energie ale sistemului

de ce am principale interesează

schimbările care au loc în ceea

ce privește energia internă acest

lucru a reprezentat prin litera

grecească Delta în chimie și fizică

simbolul Delta se referă la diferența

dintre o stare și alta unui sistem

să luăm exemplul temperaturii avem

Delta t care înseamnă diferența

dintre temperatura unui sistem

în starea unu și temperatura aceluiași

sistem în starea 2 Ideea e că între

starea unu și doi are loc un schimb

de energie între sistem și mediul

exterior Așadar în termodinamică

cel mai mult ne interesează schimbările

în energie internă de aici Delta

u și revenind acum la primul principiu

al termodinamicii care se referă

la conservarea energiei avem ecuația

care descrie matematică schimbarea

în energia interna a unui sistem

pentru că energia nu dispare ci

se transformă de Schimbarea în

energia internă este egală cu cantitatea

de căldură furnizată din mediu

către sistem minus cantitatea de

lucru mecanic efectuată de către

sistem asupra mediului dacă în

anumite cazuri lucrul mecanic efectuat

asupra sistemului atunci el are

Semnul plus Așadar vedem că în

funcție de sistemul pe care vrem

să studiem și mediul în care se

află Există două posibilități de

al tau poate fi o valoare pozitiva

Deci Delta u mai mare decât 0 asta

presupune fiecărui krull mecanic

este efectuat asupra sistemului

căldura este transferată către

sistem de exemplu că ridicăm o

carte Delta este o valoare pozitivă

deoarece noi efectuăm lucrul mecanic

asupra sistemului sistemul primește

Deci energie din mediul sau exterior

care include de mâinile noastre

după cum spunea și mai devreme

al tau are o valoare negativă Delta

mai mic decât 0 atunci când lucrul

mecanic efectuat de către sistem

tău atunci când căldura este transferată

de la sistem către mediul exterior

în acest caz valoarea elfi valoarea

q vor avea semnul minus practic

dacă Delta o va avea o valoare

negativă asta semnifică o pierdere

de energie internă a sistemului

către mediul exterior Sper că am

exprimat destul de clar până acum

și doar ca să mă asigur că se înțeles

bine vă subliniat idei și anume

un sistem conține numai energie

internă sistemul nu conțin energie

sub forma de căldură ore de lucru

mecanic căldura și lucrul mecanic

există numai în timpul unei schimbări

în sistem