งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

Enthalpy of Formation พลังงานของการเกิด หรือ เอนทาลปีของการเกิด  H o f = การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของปฏิกิริยา การเกิดสารจากธาตุหรือสารที่มีอยู่ใน สภาพธรรมชาติที่สภาวะมาตรฐาน.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "Enthalpy of Formation พลังงานของการเกิด หรือ เอนทาลปีของการเกิด  H o f = การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของปฏิกิริยา การเกิดสารจากธาตุหรือสารที่มีอยู่ใน สภาพธรรมชาติที่สภาวะมาตรฐาน."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1

2 Enthalpy of Formation พลังงานของการเกิด หรือ เอนทาลปีของการเกิด  H o f = การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของปฏิกิริยา การเกิดสารจากธาตุหรือสารที่มีอยู่ใน สภาพธรรมชาติที่สภาวะมาตรฐาน

3 โดยที่ธาตุหรือสารที่มีอยู่ในสภาพธรรมชาติ ที่สภาวะมาตรฐาน มีค่า พลังงานของการเกิด เป็น ศูนย์ (  H f o = 0) เช่น C(s) Na(s) He(g) S(s) O 2 (g) Ca(s) N 2 (g) H 2 (g) Cl 2 (g)I 2 (g)

4 Thermochemical Data All data refer to K and 1 bar pressure. Units of  H o and  G o are kJ mol -1 ; Units of S o and C p are J K -1 mol -1.

5 Compound  H o  G o S o C p C (graphite) C (diamond) CO (g) CO 2 (g) CH 4 (g)

6 Compound  H o  G o S o C p Br 2 (l) Br 2 (g) H 2 O (l) H 2 O (g) H 2 O (s) ?? ?? ?? ??

7 CO 2 (g) C(s) + O 2 (g)  H f O CO 2 (g) = kJ mol -1

8 C(s)+O 2 (g) ฎ CO 2 (g)  H f = kJ mol -1  H reac =  H CO 2,g -  H C,s -  H O 2,g = CO 2 (g) C(s) + O 2 (g)

9 CO (g) C(s) + 1/2 O 2 (g)

10 C(s)+1/2O 2 (g) ฎ CO(g)  H f = kJ mol -1  H =  H CO,g -  H C,s - 1(  H O 2,g ) = (0) 2 2 CO (g)

11 Compound  H o  G o S o C p Br 2 (l) Br 2 (g) H 2 O (l) H 2 O (g) H 2 O (s) ?? ?? ?? ??

12 H 2 O(g) H 2 O(s) H 2 O(l) H 2 (g) + 1/2 O 2 (g)

13 H 2 O(g) H 2 O(s) H 2 O(l) H 2 (g) + 1/2 O 2 (g)  H =  H H 2 O,l -  H H 2,g - 1(  H O 2,g ) = (0) - (1/2)(0) = kJ mol

14 3/2 O 2 (g) O 3 (g)  H f = kJ mol -1

15 สมการสำหรับคำนวณหา  H o ของปฏิกิริยาใดๆ จาก  H o f  H o =  (  p (  H o f ) P ) -  (  R (  H o f ) R ) P R  H o =  (  p H o P ) -  (  R H o R ) ทางทฤษฎี :

16 จากสมการ a A + b B ฎ c C + d D  H o = c (  H o f, C ) + d (  H o f, D ) - a (  H o f, A ) - b (  H o f, B ) การหา ค่า  H หาได้จากค่า  H o f  H o f = Energy (enthalpy )of formation

17 Ex. จงคำนวณหาค่า  H o ของปฏิกิริยา HCOOH (l) ฎ  CO(g) + H 2 O (l) จาก  H o =  (  p (  H o f ) P ) -  (  R (  H o f ) R )  H o =  H o f(CO,g) +  H o f(H 2 O,l) -  H o f(HCOOH,l) = (-111) + (-285) - (-379) = -17 kJ

18 เอนทาลปีของการเปลี่ยนสถานะ ความร้อนแฝง (Latent Heat)

19 ความร้อนแฝงของการเปลี่ยนอัญรูป (Heat of Transformation) C (graphite) ฎ C (diamond)  H o = 1.9 kJ mol -1

20 ความร้อนของการกลายเป็นไอ (Heat of Vaporization) H 2 O(l) ฎ  H 2 O(g)  H o vap = 44 kJ mol O C p= l atm

21 ความร้อนของการหลอมเหลว (Heat of Fusion) H 2 O(s) ฎ  H 2 O(l)  H o fus = 6 kJ mol -1 0 O C p= l atm

22 ความร้อนของการระเหิด (Heat of Sublimation) H 2 O(s) ฎ  H 2 O(g) H 2 O(g) H 2 O(l) H 2 O(s)  H o fus  H o v ap  H o sub  H o sub =  H o vap +  H o fus

23 ความร้อนของการละลาย (Heat of Solution) ความร้อนที่เกิดขึ้นจาก การละลาย ของสารประกอบ ของแข็ง ในตัวทำละลาย หรือ การผสมกัน ของของเหลว

24 1. ความร้อนอินตริกรัลของสารละลาย (Integral Heat of Solution):  H int ความร้อนที่เกิดขึ้น เมื่อเติมตัวถูกละลาย (solute) 1 mol ลงในตัวทำละลาย (solvent) n mol

25 HCl(g) + 5 H 2 O ฎ  HCl. 5 H 2 O  int = kJ HCl(g) + 10 H 2 O ฎ  HCl. 10 H 2 O = HCl(g) H 2 O ฎ  HCl. 100 H 2 O = HCl(g) + aq. ฎ  HCl(aq) = H 2 O integral Heat of Solution at Infinite Dilution

26 ในการทำให้สารละลายเจือจางลง (  H dil ) (1) : HCl(g) + 10 H 2 O ฎ  H Cl. 10 H 2 O (2) : HCl(g) H 2 O ฎ Cl. 100 H 2 O เช่น (2) - (1): HCl. 10H 2 O + 90 H 2 O ฎ HCl. 100 H 2 O  H dil = (-73.85) - (-69.5) = kJ

27 2. ความร้อนดิฟเฟอเรนเชียลของสารละลาย (Differential Heat of Solution) ความร้อนที่เกี่ยวข้องเมื่อเติมตัวถูกละลาย 1 mol ลงในสารละลายที่มีปริมาณมากพอ ( การเติมสารลงไป ต้อง ไม่มีผลให้ความ เข้มข้นของสารละลาย เปลี่ยนแปลง )

28 เมื่อ  H = ความร้อนเนื่องจากการผสม solute n 2 mol กับ solvent n 1 mol  H 2 = ความร้อนเมื่อเติม solute ลงไปอีก n mol (lim  n 2 ฎ  O) โดยที่ n 1 คงที่

29

30 ความสัมพันธ์ระหว่าง  H กับอุณหภูมิ T1:T1: A + B C + D สารตั้งต้นผลิตภัณฑ์  H 1 T2:T2: A + B C + D  H 2  H’  H”

31 เมื่อ  H’ คือความร้อนที่ใช้ในการทำให้ สารตั้งต้น มีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงจาก T 1 ฎ T 2  H” คือความร้อนที่ใช้ในการทำให้ สารผลิตภัณฑ์ มีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงจาก T 2 ฎ  T 1 และ  H 1,  H 2 เป็นการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปี ของปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ T 1 และ T 2 ตามลำดับ

32  H 1 =  H’ +  H 2 +  H” T1:T1: A + B C + D สารตั้งต้นผลิตภัณฑ์ H1H1 T2:T2: A + B C + D H2H2  H’  H”

33  H 1 =  H 2 =  H 1 +

34 โดยที่ ค่า  C P สำหรับปฏิกิริยา a A + b B ฎ c C + d D คือ  C P = c C P(C) +d C P(D) - a C P(A) -b C P(B)

35 กฏข้อที่สองของเทอร์โมไดนามิกส์ (The Second Law of Thermodynamics) คศ Bethelot และ Thomsen อธิบายว่า  H เป็น factor ที่บอกถึงการเกิดได้เอง (Spontancity) ของปฏิกิริยา โดยคิดว่าเมื่อ  H < O ปฏิกิริยาเกิดได้ เพราะว่าการเกิดปฏิกิริยา ทำให้พลังงาน ของระบบลดลงและทำให้ระบบเสถียรขึ้น ???

36 ในทางปฏิบัติ พบว่า ภายใต้สภาวะบางอย่าง เช่น ที่อุณหภูมิสูงมาก ๆ การเปลี่ยนอัญรูปของควอทซ์ ก็สามารถเกิดได้เองแม้ว่า  H > O SiO K SiO 2  H = 0.88 kJ mol -1 (low quartz) (high quartz)

37 การทดลองของจูล W เมื่อจูลใช้ น้ำหนักถ่วง ให้ใบพัด หมุนในน้ำ การหมุนทำ ให้น้ำร้อน ขึ้น แต่ถ้า ให้ความ ร้อนกับน้ำ ไม่สามารถ ทำให้ใบพัด หมุนได้

38 กฎข้อที่ 1 อธิบาย “Irreversible” ไม่ได้

39 เพื่อให้ประสิทธิภาพของการทำงานมีค่าสูงสุด Carnot เสนอว่า แต่ละขั้นตอนในวัฏจักรนั้น ควรเกิดขบวนการแบบย้อนกลับได้ ดังนี้ “Carnot Cycle” ( วัฏจักรคาร์โนต์ )

40 1. การขยายตัวแบบ Isothermal 2. การขยายตัวแบบ Adiabatic 3. การอัดตัวแบบ Isothermal 4. การอัดตัวแบบ Adiabatic

41 T h >> T c qhqh W ThTh TCTC Thermal reservior ideal gas W W1W1 W2W2 qcqc W W3W3 W4W4

42 P V S T isothermal adiabatic V1V1 V4V4 V2V2 V3V3 A B D C A B C D isothermal ThTh TCTC adiabatic 1. การขยายตัวแบบ Isothermal (A ฎ B; V 1 ฎ V 2 ) 2. “ Adiabatic (B ฎ C; V 2 ฎ V 3 ) 3. การอัดตัวแบบ Isothermal (C ฎ D; V 3 ฎ V 4 ) 4. “ Adiabatic (D ฎ A; V 4 ฎ V 1 )

43 Isothermal & Adiabatic processes Isothermal : T คงที่ PV = nRT P 1 V 1 = P 2 V 2 P V 1/V slope = nRT P

44 Adiabatic :  U = q + w q = 0 = w dU dU = nC v dT = - PdVPdV nC v dT + PdV = O nC v dT + (nRT/V) dV = O

45 หารตลอดด้วย nT (C v /T) dT dT + (R/V) dV = O อินติเกรดเทอม จะได้ ….???

46

47 จาก PV = nRT จะได้ P 1 V 1 =T 1 P 2 V 2 = T 2

48 Adiabatic: P 1 V 1  = P 2 V 2  Isothermal:P 1 V 1 = P 2 V 2 P V Isothermal Adiabatic

49 1. Isothermal Expansion ที่อุณหภูมิคงที่ T h ; ระบบได้รับความร้อน q h ทำให้เกิดการขยายตัวจากปริมาตร V 1 ฎ  V 2  U = q + w 0

50 2. Adiabatic Expansion q = O ; แก๊สมีการขยายตัวจาก V 2 ฎ  V 3 อุณหภูมิของระบบลดลงจาก T h ฎ  T c  U = q + w 0 = w 2 =

51 3. Isothermal Compression ที่อุณหภูมิคงที่ T c ; ระบบคายความร้อน q c ทำให้เกิดการอัดตัวจากปริมาตร V 3 ฎ  V 4  U = q + w 0

52 4. Adiabatic Compression q = O ; แก๊สมีการอัดตัวจาก V 4 ฎ  V 1 อุณหภูมิของระบบเพิ่มขึ้นจาก T c ฎ  T h  U = q + w 0 = w 4 =

53 นั่นคือ W 2 = - W 4

54 งานสุทธิที่เครื่องจักรทำ = งานการขยายตัว - งานการอัดตัว = (-W 1 -W 2 ) - (W 3 + W 4 ) = - W 1 - W 3 = q h + q c

55 ประสิทธิภาพของเครื่องจักร = งานสุทธิที่ เครื่องจักรทำ ความร้อนที่ เครื่องจักรได้รับ = -w 1 -w 3 = q h + q c qhqh qhqh = nRT h ln (V 2 /V 1 ) + nRT c ln (V 4 /V 3 ) nRT h ln (V 2 /V 1 )

56 พิจารณากระบวนการ Adiabatic : จะได้ (V 2, T h ) ฎ (V 3, T C ) (V 4, T c ) ฎ (V 1, T h ) จะได้

57 หรือ


ดาวน์โหลด ppt Enthalpy of Formation พลังงานของการเกิด หรือ เอนทาลปีของการเกิด  H o f = การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของปฏิกิริยา การเกิดสารจากธาตุหรือสารที่มีอยู่ใน สภาพธรรมชาติที่สภาวะมาตรฐาน.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google