Термодинамика, первый закон


Не совсем понятно, почему при dT = 0 dH, dU не равны нулю. И напишите пожалуйста решение

1 лайк

В первую очередь, cтоит разобраться с тем, что происходит в данной задаче. У нас есть газообразный бром, который претерпевает фазовый переход до жидкого состояния (короче говоря, конденсируется) :

\ce{Br2_{(г)} = Br2_{(ж)}}

При этом, процесс сопровождается выделением тепла, поэтому Q = -(184.1 \cdot 160) \cdot 10^{-3} = -29.456 кДж. Поскольку фазовый переход происходит при постоянном давлении, справедливо соотношение Q = \Delta H.
Если поведение газообразного брома описывается моделью идеального газа, то справедливо будет и w = -\Delta n RT. Так как в этом процессе число молей газов уменьшилось, w = RT \cdot 10^{-3}= 2.76 кДж. Отсюда теперь можно найти изменение внутренней энергии по первому закону термодинамики : \Delta U = -29.456 + 2.76 = -26.7 кДж.

Стоит отметить, что в \Delta H = nC_{p,m} \Delta T физический смысл теплоемкости - сколько энергии необходимо приложить, чтобы повысить температуру 1 моль в-ва на 1 градус. А мы в свою очередь, имеем дело с фазовым переходом, и поэтому, здесь эта формула, как по мне, некорректна.

С изменением внутренней энергии тоже самое. Оно не равно нулю, потому что опять таки, имеет место фазовый переход, а не сжатие/расширение газообразного брома.

4 лайка