Задача №3. Определите, насколько отличается тепловой эффектпри постоянном давлении от теплового эффекта при постоянном объеме при T = 298 К дляреакции

Определите, насколько отличается тепловой эффектпри постоянном давлении от теплового эффекта при постоянном объеме при T = 298 К дляреакции, приведенной в табл. 2.

Решение:

Решение задачи рассмотрим на примере реакции синтеза аммиака:

.

Из первого закона термодинамики (1) для случая, когда в системе не совершается других видов работы, кроме работы расширения,

;

.

Изменение внутренней энергии и изменение энтальпии связаны формулами:

, (19)

или

, (20)

где Dn – изменение числа молей газообразных продуктов в ходе реакции.

Таким образом, соотношение ∆H и ∆U определяетсязнаком Dn.

Для реакции

Dn = (2) – (1 + 3) = – 2;

Dn < 0, следовательно DH < DU.

Определим разницу ∆H – ∆U при T= 298 К:

∆H – ∆U = DnRT =

= (–2)·8,314 Дж/(моль·К)·298К = – 4955,14 Дж = – 4,96 кДж.