Turli jarayonlardagi issiqlik effektlari. – Gess qonuni. Kirxgoff qonuni

Issiqliк sig’imi
Issiqlik sig’imi ham issiqlik effekti bilan bir qatorda kimyoviy jarayonlarni harakatlantiruvchi kattalik hisoblanadi. Bir birlik massadan iborat sistemaning temperaturasini bir gradusga oshirish uchun sarf bo’lgan issiqlik miqdoriga issiqlik sig’imi deyiladi.
С – solishtirma issiqlik sig’imi 1 kg yoki 1 g moddani,
С – bir mol moddani,
С_V – turg’un hajmda bir mol moddaning,
Ср – turg’un bosimda 1 mol modda temperaturasini bir gradusga isitish uchun talab qilingan issiq miqdori (j yoki kall).
Isitish jarayoni turg’un hajmda olib borilganda, termodinamikaning birinchi qonuni asosiy tenglamasiga muvofiq:
Q = dU + PdV, V = const, dv = O bo’lganda dQ = dU
Demak, sistemaga berilgan issiqlik faqatgina sistemaning ichki energiyasini oshirishga sarf bo’ladi. Isitish turg’un bosimda olib borilganda esa issiqlik sistemaning ichki energiyasini oshirishdan tashqari ish bajarishga ham sarf bo’ladi. Shunga ko’ra, Cp > Cv bo’ladi.
Qattiq va suyuq holdagi moddalarda, temperatura o’zgarishi bilan ularning hajmi kam o’zgaradi. Shunga ko’ra, Cv, Cp o’rtasidagi farq kam bo’ladi.
Qattiq va suyuq holdagi moddalarda, temperatura o’zgarishi bilan ularning hajmi kam o’zgaradi. Shunga ko’ra, Cv, Cp o’rtasidagi farq kam bo’ladi. Shunga ko’ra, moddalarning bu holatlarida, taqribiy hisoblarda Cp, Cv – o’rtasidagi farqni hisobga olmasa ham bo’ladi. Lekin moddalarning gaz holatida bu farqni e’tiborga olish kerak.


1.2 – Gess qonuni. Kirxgoff qonuni.
Reaksiya issiqlik effektining jarayon bosib o’tgan yo’liga bog’liq emasligini 1836 yilda Rossiya akademigi Gess tajribada aniqladi. Gess qonuniga ko’ra, kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effekti reaksiyada ishtirok etadigan moddalarning boshlang’ich va oxirgi holatlarigagina bog’liq. Lekin boshlang’ich holatdan oxirgi holatga qanday yo’l bilan o’tganligiga bog’liq emas.
Moddalar o’zaro reaktsiyaga kirishib boshqa moddalarga aylanishida qancha issiqlik chiqishi yoki yutilishini aniqlash uchun Gess qonuniga ko’ra, boshlang’ich va oxirgi moddalarning hosil bo’lish issiqligini bilish kerak. Masalan:
CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O + Q
reaksiyada moddalarning elementlardan hosil bo’lish issiqliklari quyidagicha:
C + 2H₂ = CH­₄ + 74,6 kJ
C + O₂ = CO₂ + 394 kJ
2H₂ + O₂ = 2H₂O + 2 · 286 kJ
Reaksiyaning issiqlik effekti:

demak, Gess qonuniga ko’ra, reaksiyaning issiqlik effekti reaksiya mahsulotlarining hosil bo’lish issiqliklari yig’indisi bilan dastlabki mahsulotlarning hosil bo’lish issiqliklari yig’indisi orasidagi ayirmaga teng.
Gess qonuni fiziologiyada katta ahamiyatga ega: organizmda ovqat mahsulotlar oksidlanganda qancha energiya chiqishi shu qonun asosida hisoblab topiladi.
Kirxgoff qonuni
Reaksiya olib borilayotgan temperatura o’zgarishi bilan issiqlik effektining qiymati ham o’zgaradi, ya‘ni ΔH = (Т⁰). Bu qonun shu o’zgarishni miqdoriy jihatdan ifodalaydi. Masalan, o’zgarmas bosimda quyidagi reaktsiya borayotgan bo’lsin:
аА + вВ + ... = dD + gG + ...
а, в, d, g – stexiometrik koeffitsientlar. Bu reaksiyada entalpiyaning o’zgarshi:
ΔH=ΔH_маh–ΔH_dast.=(dHD+gHG)...–(_aH_a+vH_v+...) (2.1)
bo’ladi. ΔH = (Т) ifodasini topish uchun tenglama T bo’yicha differentsiallanadi:

Ma‘lumki:

Demak:
bo’ladi.
Bu yerda ΔСp – mahsulotlar issiqlik sig’imining yig’indisi bilan dastlab moddalarning issiqlik sig’imi yig’indisi farqi.

va
(2.2)
(2.3)
bunda, ΔH₂, ΔH₁ lar Т₁ va Т₂ dagi entalpiya o’zgarishlaridir.
(2.4)
Bu Kirxgof qonuni tenglamasidir.