Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике в. Свободная энергия и гальванические элементы.Гальванический элемент возбуждает в проводящей проволоке ток, который, согласно определению, идет от положительного электрода к отрицательному. Пусть описания работы элемента парой параметров являются
Если элемент дает ток изотермически, то внешняя работа совершается за счет свободной энергии
Если мы можем пренебречь теплообменом с окружающей средой и считать процесс адиабатическим, то работа будет совершаться за счет энергии системы. Уменьшение энергии гальванического элемента, которое равно уменьшению химической энергии веществ, изменяющихся во время подачи тока, можно определить независимым образом. Рассмотрим, например, элемент, состоящий из отрицательного свинцового электрода, погруженного в раствор уксуснокислого свинца (свинцового сахара), и положительного медного электрода, погруженного в раствор уксуснокислой меди. Используя методы термохимии, мы можем вычислить, что количество тепла, выделяемого при превращении 1 кг-экв реагирующих веществ без совершения внешней работы, равно Если же превращение реагирующих веществ происходит во время подачи тока, то уменьшение энергии остается тем же самым, но, кроме того, от положительного электрода к отрицательному протекает заряд, равный Но эта последняя величина должна удовлетворять термодинамическому соотношению
в котором мы написали
термохимические же измерения дают Сравнивая (12.12) с выражением
мы видим, что совершенная при изотермическом процессе внешняя работа не равна уменьшению энергии, а равна несколько большему уменьшению свободной энергии. Действительно, наряду с уменьшением энергии происходит поглощение тепла из окружающей среды, так как температура сохраняется постоянной Когда переносится заряд Мы могли бы привести еще ряд примеров использования свойств свободной энергии. Вообще говоря, внешняя работа, совершенная системой во время изотермического процесса, отличается от внешней работы, совершенной во время адиабатического процесса, если при постоянных значениях экстенсивных параметров температуры. В § 9 мы показали, что эта зависимость определяется зависимостью энтропии от соответствующего экстенсивного параметра при постоянной температуре.
|
1 |
Оглавление
|