رابطه ترمودینامیک و سینتیک

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1852

سپاس: 3351

جنسیت:

تماس:

رابطه ترمودینامیک و سینتیک

پست توسط rohamjpl »

خلاصه. ترمودینامیک خواص کلی، رفتار و ترکیب تعادلی یک سیستم را توصیف می کند. سینتیک سرعتی را که در آن یک فرآیند خاص رخ می دهد و مسیری که طی آن اتفاق می افتد را توصیف می کند.هنگامی که یک واکنش شیمیایی به تعادل نزدیک می شود، یکی از واکنش های رو به جلو یا عقب بر دیگری غالب می شود.
آره. اما توجه داشته باشید که تسلط یک واکنش (میزان محصولات آن افزایش می یابد) از قبل با این فرض که سیستم به تعادل شیمیایی نزدیک می شود، اشاره دارد. اگر هیچ واکنشی غالب نمی شد، تعادل شیمیایی وجود داشت.
با توجه به ترمودینامیک، این به این دلیل است که تغییر انرژی آزاد گیبس برای یک نفر منفی است.
سهم منفی یک واکنش به انرژی گیبس با رویکرد تعادل سازگار است، اما شرط کافی برای آن نیست. در تعادل ترمودینامیکی آن واکنش همچنان بر G اثر منفی خواهد داشت، تنها اثر آن با واکنش مخالف لغو می شود. بنابراین رویکرد به تعادل نمی تواند تنها به دلیل ویژگی یک واکنش باشد. واکنش دیگر نیز مهم است و غلظت واکنش دهنده ها و محصولات نیز مهم است.
شاید شما فکر می کنید که (نادرست). این یک نوع ایده (نادرست) و (کاذب) است.
اینها ایده های رایجی هستند اما آن چیزی نیست که ترمودینامیک می گوید.
ایده حالت تعادل ترمودینامیکی و جهت جهانی فرآیندهای فیزیکی برای دستیابی به آن، یک فرض استقرایی در مورد رفتار اجسام واقعی است که بر اساس تجربه با بسیاری از آنها است. این در علم برای توجیه استفاده از نظریه ترمودینامیکی برای آنها ساخته شده است، زیرا ترمودینامیک در وهله اول برای بیان اظهارات خود به حالت های تعادلی نیاز دارد.
که شامل قانون 1 و 2 می شود. درست است: در حال حاضر بیانیه قانون دوم نیاز به استفاده از مفهوم از پیش تعیین شده حالت تعادل و امکان سیستم ها برای رسیدن به آن دارد. بنابراین این تصور غلط در ترمودینامیک است که فکر کنیم قانون دوم به این معنی است که سیستم‌های فیزیکی حالت خود را به سمت تعادل جهانی ترمودینامیکی تغییر می‌دهند. برعکس است
(یک شکل از) قانون دوم می گوید: افزایش آنتروپی یک سیستم زمانی که حالت آن از معادله اولیه تغییر کرده باشد. i را تا معادله نهایی بیان کنید. حالت f کمتر از $\int_i^f dQ/T$ نیست.
قانون این نیست که آنتروپی یک سیستم ایزوله در زمان افزایش می یابد.
در ترمودینامیک، اگر گفته شود که آنتروپی یک سیستم ایزوله افزایش یافته است، این به معنای "افزایش زمان" نیست، بلکه مقایسه دو حالت تعادل است. ترمودینامیک تعادلی با حالت های موقت سروکار ندارد. این حالت ها و آنتروپی فرضی آنها به خوبی خارج از قدرت توصیفی ترمودینامیک تعادلی است.
در فیزیک آماری، آنتروپی (آنتروپی اطلاعات، آنتروپی درشت دانه) نیز وجود دارد که برخی از آنها تابع زمان هستند، اما اینها عموماً مفاهیم آنتروپی کاملاً متفاوت از آنتروپی ترمودینامیکی هستند. اگر سیستم در تعادل ترمودینامیکی باشد، برخی از بسیاری از مفاهیم آماری آنتروپی دارای ارزش/وابستگی یکسانی به محدودیت‌ها با آنتروپی ترمودینامیکی هستند. اما پس از آن آنها نیز در زمان تغییر نمی کنند.
به عبارت دیگر، [غیر افزایشی انرژی گیبس] دلایل پرانرژی می دهد که چرا یک واکنش در دمای ثابت مطلوب است.
فقط برای تأکید بر نظر من: یک واکنش نسبت به دیگری ترجیح داده نمی شود زیرا G از یک قانون پیروی می کند (قانون دوم). رویکرد به تعادل و تسلط بر واکنش‌های خاص، فرآیندهای قابل انتظار بسیار متداول در هر موقعیت غیرتعادلی از جمله مواردی است که به طور مصنوعی توسط انسان در آزمایشگاه تنظیم شده است.
به عنوان یک نکته جانبی، انرژی گیبس در واقع یک انرژی به معنای مکانیک (نسبیتی) و بقای انرژی نیست. یک مقدار خاص است
$G = U - TS + PV$
که علاوه بر انرژی داخلی U به$ T,S,P,V$ بستگی دارد. درست است، G واحدهای انرژی دارد، اما فقط در شیمی، اغلب ترجیح داده می شود قانون دوم را بر حسب G بیان کنیم تا بر حسب آنتروپی S، زیرا تغییرات در G را می توان به راحتی به عنوان گرمای منتقل شده اندازه گیری کرد (که قبلاً با واحد انرژی اندازه گیری می شود)، در حالی که تغییرات در S باید از این اندازه گیری ها محاسبه شود و دارای واحدهای نامناسب باشد.
با توجه به سینتیک، با این حال، برای یک سیستم در دمای ثابت، تعادل زمانی نزدیک می شود که نرخ های عقب و جلو مطابقت داشته باشند، یعنی به نظر می رسد هیچ دلیل انرژی برای حمایت از یک واکنش وجود ندارد، فقط یک دلیل احتمالی.
معادلات جنبشی دارای راه حل هایی برای غلظت هایی هستند که در زمان تکامل می یابند به گونه ای که مقادیر آنها به حالت پایدار همگرا می شوند.
دلیل آن عمدتاً نوع معادلات مورد استفاده است - معادلات دیفرانسیل مرتبه اول. دلیلش نه پرانرژی است و نه احتمالی.
هنگامی که سیستم به تعادل نزدیک می شود، نرخ ها در طول فرآیند برابر نیستند. نرخ ها به ثابت های سرعت و غلظت ها بستگی دارد. اگر واکنش دهنده ها غالب شوند، نرخ پیشروی بالاتر از نرخ عقب خواهد بود. تنها زمانی که به تعادل رسید، نرخ ها برابر می شوند.hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضاتصویر
smile260 smile016 :?:

ا
تصویر

ارسال پست