Samenvatting thermodynamica 2 behorende tot inleiding in de chemische technologieën
9 views 0 purchase
Course
Inleiding in de chemische technologieën
Institution
Thomas More Hogeschool (tmhs)
Inleiding in de chemische technologieën bestaat uit 5 onderdelen, waaronder thermodynamica 2. De gehele theorie is uitgeschreven vanuit de papieren cursus van Thomas More. Kan gebruikt worden voor afstudeerrichting chemie en proceschemie.
Eerste hoofdwet van de thermodynamica:
- ∆𝑈 = 𝑄 + 𝑊 = 𝑄 − 𝑝 * ∆𝑉
→ met 𝑊 = − 𝑝 * ∆𝑉
Arbeid kan geschreven worden op verschillende manieren:
- 𝑊 = 𝑓 * ∆𝑙
- 𝑊 = 𝑚 * 𝑔 * ∆ℎ
Interne energie U:
- is een toestandsfunctie
- verzameling van verschillende energievormen:
→ kinetische energie: vibraties, translatie, rotaties
→ potentiële energie: chemische bindingsenergie
- is NIET rechtstreeks meetbaar
Warmte en arbeid:
- geen toestandsfunctie, ze beschrijven de overdracht van energie van en naar een
systeem
- uitgewisselde warmte is wel meetbaar bij een toestandsverandering:
→ 𝑄 = ∆𝑈 + 𝑊
Def. enthalpie (H) = de warmte toestand van een systeem.
Doordat tijdens de reactie er gas gevormd wordt stijgt de druk en/of het volume:
- uitgewisselde warmte: 𝑄 = ∆𝑈 + ∆(𝑝 * 𝑉)
- bij constante druk: 𝑄 = (𝑈 + 𝑝 * 𝑉 ) − (𝑈 + 𝑝 * 𝑉 )
2 2 1 1
- toestanden U2 + PV2 en U1 + PV1 worden gedefinieerd als de enthalpie van het
systeem:
→𝐻 = 𝑈 * 𝑝 * 𝑉
De uitgewisselde warmte bij constante druk is gelijk aan het enthalpieverschil tussen
toestand A en B:
- 𝑄𝑝 = ∆𝐻
-
1
, Bij een bomcalorimeter is het volume constant:
- het meet de verbrandingswarmte
- 𝑄 = ∆𝑈 − 𝑝 * ∆𝑉 ⇒ 𝑄𝑣 = ∆𝑈 = ∆𝐻
→ uitgewisselde warmte 𝑄 = 𝐶 * ∆𝑇, is gelijk aan de verandering van de interne
𝑣 𝑐𝑎𝑙
energie (∆U) en gelijk aan het enthalpieverschil (∆H)
- een vlam calorimeter:
→ meet reactiewarmte bij chemische reacties
- een differentiële scan calorimeter:
→ meet warmtecapaciteit en warmte overdracht bij toestandsveranderingen
→ temperatuur wordt gelijkmatig verhoogd / verlaagd
Warmtecapaciteit:
- = de hoeveelheid interne energie die wordt toegevoegd / afgevoerd aan het systeem
bij temperatuursverhoging / verlaging
𝑄𝑣
- 𝐶𝑣 = ∆𝑇
𝑄𝑝 𝑝*𝑉
- 𝐶𝑝 = ∆𝑇
= 𝐶𝑣 + ∆(𝑛 * 𝑅) = 𝐶𝑣 + ∆( 𝑇
)
→ bij gasvorming verschillen deze waardes enorm, bij vaste stoffen en vloeistoffen
zijn ze ongeveer gelijk
Warmtecapaciteit is afhankelijk van de massa:
1) specifieke warmtecapaciteit:
- 𝑄𝑝 = 𝑚 * 𝑐𝑠 * ∆𝑇
𝑐 𝐽
- cs staat in 𝑚 𝑜𝑓 𝑘*𝑚𝑜𝑙
2) molaire warmtecapaciteit:
- 𝑄𝑝 = 𝑛 * 𝑐𝑚 * ∆𝑇
𝑐 𝐽
- cm staat in 𝑛 𝑜𝑓 𝑘*𝑔
Warmtecapaciteit is afhankelijk van de temperatuur:
−2
- wordt beschreven als een polynoom: 𝑐 = 𝑎 + 𝑏𝑇 + 𝑐𝑇
𝑠
−2
- om de warmte te berekenen: 𝑄 = 𝑛 * 𝑐 * ∆𝑇 = 𝑛 * (𝑎 + 𝑏𝑇 + 𝑐𝑇 ) * ∆𝑇
𝑝 𝑚
→ deze moet geïntegreerd worden:
𝑏 2 2 1 1
𝑄𝑝 = 𝑛 * (𝑎 * (𝑇2 − 𝑇1) + 2
* (𝑇2 − 𝑇1) − 𝑐 * ( 𝑇 − 𝑇1
))
2
θ
Enthalpie verandering (∆𝐻 ):
- = de standaardtoestand van een stof bij een gegeven temperatuur is zijn zuivere
vorm bij 1 bar
- vb. C is zuiver grafiet, CO2 is zuiver koolzuurgas, Hg is zuiver vloeibaar kwik,...
2
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller laurabrouwers. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $9.61. You're not tied to anything after your purchase.
