งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

1 st Law of Thermodynamics Conservation of energy ( กฎอนุรักษ์พลังงาน ): พลังงานสร้างขึ้นใหม่หรือทำลายไม่ได้ แต่สามารถ ถ่ายเทหรือเปลี่ยนรูปได้  U=change.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "1 st Law of Thermodynamics Conservation of energy ( กฎอนุรักษ์พลังงาน ): พลังงานสร้างขึ้นใหม่หรือทำลายไม่ได้ แต่สามารถ ถ่ายเทหรือเปลี่ยนรูปได้  U=change."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 1 st Law of Thermodynamics Conservation of energy ( กฎอนุรักษ์พลังงาน ): พลังงานสร้างขึ้นใหม่หรือทำลายไม่ได้ แต่สามารถ ถ่ายเทหรือเปลี่ยนรูปได้  U=change of Internal energy ( การ เปลี่ยนแปลงพลังงานภายใน ) q=Heat ( ความร้อนที่ระบบดูดกลืน ) w=work ( งานที่สิ่งแวดล้อมทำให้กับระบบ ) System heat work

2  U = q + w U U = q + w  U Universe =  U system +  U Surrounding = 0  U system = -  U Surrounding

3 พลังงานภายใน (Internal energy, U) คือ ผลรวมของพลังงานจลน์ อันเนื่องมาจากการ เคลื่อนที่, การสั่น, การ หมุนของโมเลกุล การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน โปรตอน นิวตรอน และรวมถึงพลังงานศักย์อันเนื่องมาจากแรงกระทำ ระหว่างโมเลกุลและอนุภาคต่าง ๆ ในโมเลกุล

4 Internal Energy of Ideal Gas •Ideal Gas ( แก๊สอุดมคติ ) – แต่ละอนุภาคไม่มี interaction กัน – อนุภาคเคลื่อนที่แบบสุ่ม – ความเร็วของอนุภาคขึ้นกับอุณหภูมิ – มีพลังงานจลน์ ไม่มีพลังงานศักย์ – พลังงานภายในขึ้นกับอุณหภูมิ

5 Heat and Work Heat การถ่ายเทพลังงานที่ ก่อให้เกิดการเคลื่อนที่ แบบไม่เป็นระเบียบของ ระบบ Work การถ่ายเทพลังงาน ที่ก่อให้เกิดการเคลื่อนที่ ที่เป็นระเบียบของระบบ CaCO 3 CaO CO 2 Heat Melting Ice

6 Heat ความร้อนคือการถ่ายเทพลังงานจากวัตถุที่มี อุณหภูมิสูงไปยังอุณหภูมิต่ำ 0 th law of thermodynamics: T A =T B, T B =T C  T A =T C

7 คือ ปริมาณต่าง ๆ ที่บ่งบอกสภาวะ (State function, State variable) ไม่ขึ้นกับวิธีการเปลี่ยนแปลงของระบบ แต่จะขึ้นกับสภาวะ ตั้งต้น (initaial State) และสภาวะสุดท้าย (final State) เท่านั้น ฟังก์ชันสภาวะ หรือ ตัวแปรสภาวะ

8 ฟังก์ชันสภาวะ  W ( งาน ), q ( ความร้อน ) ไม่เป็น ฟังก์ชัน สภาวะ  U ( พลังงานภายใน ) เป็น ฟังก์ชัน สภาวะ (State Function)

9 P1P1 P2P2 V1V1 V2V2 V1V1 V2V2 V 1, P 1 V 2, P 2 V 1, P 1 V 2, P 2

10 Heat Capacity Heat capacity ( ความจุความร้อน ) internal energy ที่ต้องใช้ในการทำให้สารมีอุณหภูมิ เพิ่มขึ้น Temperature Internal energy

11 Heat Capacity Heat capacity ( ความจุความร้อน ) ปริมาณความ ร้อนที่ต้องใช้ในการทำให้สารมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 Kelvin ปริมาตรคงที่ ความดันคงที่ Specific heat capacity ( ความจุความร้อน จำเพาะ ) ปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำให้ สาร 1 หน่วยปริมาณ มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 Kelvin

12 Expansion Work (i) จากกลศาสตร์ งานจากการขยายตัว ถ้าความดันภายนอกคงที่ P ext System dV 1 2 P p ext Pressure V 1 V 2 volume

13 Expansion Work (ii) งานเนื่องจากการขยายตัว P sys >>P ext ; ขยาย (  V=+) P sys >P ext ; ขยาย (  V=+) P sys  P ext ; ขยาย (  V  +) P sys


14 กระบวนการ เครื่องหมาย งานที่ระบบทำให้สิ่งแวดล้อม ( แก๊สขยายตัว ) งานที่สิ่งแวดล้อมทำให้ระบบ ( แก๊สหดตัว ) - + ความร้อนที่ระบบดูดกลืนจากสิ่งแวดล้อม ( ดูดความร้อน ) + ความร้อนที่สิ่งแวดล้อมดูดกลืนจากระบบ ( คายความร้อน ) -

15 Reversible Expansion Work เราสนใจเฉพาะกระบวนการผันกลับได้ ( แต่ ละขณะระบบใกล้สมดุลกล ) คือ P sys  P ext Isobaric Process (P คงที่ ) Isothermic Process (T คงที่ )

16 1 st Law with Different Processes •Isothermal ( อุณหภูมิคงที่ ) •Isobaric ( ความดันคงที่ ) •Isochoric ( ปริมาตรคงที่ ) •Adiabatic (q=0) •Free Expansion ( ขยายตัวในสุญญากาศ ) •Water Bath •Pistol •Fixed-Volume Chamber •Insulation wall

17 Processes of Ideal Gas •Isothermal ( อุณหภูมิคงที่ ) •Isobaric ( ความดันคงที่ ) •Isochoric ( ปริมาตรคงที่ ) •Adiabatic (q=0) •Free Expansion ( ขยายตัวในสุญญากาศ ) (P ext = 0)

18 Example 1 1.Calculate the work done when 50 g of iron reacts with hydrochloric acid in A) a closed vessel of fixed volume B) an open beaker at 25 ° C

19 • ถ้าเป็นกระบวนการปริมาตรคงที่ • ถ้าเป็นกระบวนการความดันคงที่ Heat Transaction

20 Enthalpy • การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปี (  H): ความ ร้อนที่มีการถ่ายเทเมื่อกระบวนการเกิดที่ความ ดันคงที่ • กำหนดให้ – เมื่อความดันคงที่

21 Calorimeter • อุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดค่าความร้อนของปฏิกิริยา – C =Heat capacity –q=q V =  U ที่ปริมาตรคงที่ –q=q P =  H ที่ความดันคงที่ Fixed V Chamber Rxn. water Fixed Pressure Rxn. Isolation

22 SI unit QuantityName Symbol Volumecubic meterm 3 Velocity, accelerationmeter per secondm/s Accelerationmeter per second 2 m/s 2 Wave numberreciprocal meterm -1 Mass densitykg per cubic meterkg/m 3 FrequencyhertzHz, s -1 ForceNewtonN, kg m s -2 Pressure, stresspascalPa, N/m 2, kg m -1 s -2 energy, work, heat energy, work, heatjouleJ, N m, kg m 2 s -2

23 Example 2 2. Calculate the difference between  U and  H •CaCO mol changes from calcite to aragonite  U=+0.21 kJ. –Pressure=1 bar --- Constant pressure –Density: calcite = 2.71gcm -3, aragonite = 2.93gcm -3 Calcite (100g=37cm 3 ) => aragonite (100g=34cm 3 )

24 จากนิยามของ Enthalpy ดังนั้ น สำหรับ perfect gas 1 mol PV = RT สำหรับของแข็งและของเหลว C P and C V (6)

25 Ex 2 การหา  H,  U H 2 2 โมล ทำปฎิกริยากับ O 2 1 โมล ที่ 100 ๐ C ความ ดัน 1 atm ได้ไอน้ำ 2 โมลที่ T, P เดิม ได้ความร้อน kJ จงหา  H,  U ในการเกิดไอน้ำ 1 โมล

26 วิธีทำ 2H 2(g) + O 2(g)  2H 2 O (g)  H= kJ/2 mol หา  H: เมื่อ P คงที่ q p =  H  H= kJ/H 2 O 2 โมล  H= kJ/H 2 O 1 โมล

27 หา  U:  U =  H - P  V ใน ระบบ gas P  V =  n RT  nRT=(-1)(8.314)(373)mol.Jmol -1 K -1.K =- 3,100J =- 3.1kJ/H 2 O 2 โมล

28   nRT =-1.55kJ/H 2 O 1 โมล เมื่อแทนค่า  H และ  nRT   U= (-1.55) kJmol -1  U =-240.6kJmol -1  H และ  U ต่างกัน= ( ) =1.6 kJmol -1

29 Temperature Dependence of  H •At constant pressure •A substance is heated from T 1 to T 2 “ Kirchhoff ’ s law ”

30 Enthalpy Temperature Products T1T1 T2T2 Kirchhoff ’ s law Reactants

31 The standard reaction enthalpy change

32 Ex. 1 The standard enthalpy of formation of gaseous H 2 O at 298 K is kJmol -1. Estimate its value at 100  C given the following values of the molar heat capacities at constant pressure: H 2 O (g) : JK -1 mol -1 H 2 (g) : JK -1 mol -1 O 2 (g) : JK -1 mol -1. Assume that the heat capacities are independent of temperature.


ดาวน์โหลด ppt 1 st Law of Thermodynamics Conservation of energy ( กฎอนุรักษ์พลังงาน ): พลังงานสร้างขึ้นใหม่หรือทำลายไม่ได้ แต่สามารถ ถ่ายเทหรือเปลี่ยนรูปได้  U=change.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google