Процессы в неизолированных системах презентация

Характеристические функции - это функции, с помощью которых или их производных могут быть выражены термодинамические свойства систем.

Апол=Аполез+Арасш Апол=Аполез+Арасш V=const,T=const -обьед I и II з-н Аv=T(S2-S1)-(U2 –U1) U-TS F (1) Av=(U1-TS1)-(U2-TS2) U=F+TS (2) Аv=F1-F2 Amax=Av= - F (3)обр F A(Своб. энергия) TS Q(Связ. энергия) Av< - F (4)необр Av - F (5)любой Вывод:Р-ция протекает за счет F

Может ли процесс, если ∆ GР,Т›0, если (∆ F )v,т ›0? Может ли процесс, если ∆ GР,Т›0, если (∆ F )v,т ›0? Может, но не самопроизвольно. Надо затратить энергию. Пример: Реакция фотосинтеза (идет под воздействием солнечного света)

F=U-TS (1) F=U-TS (1) –Изохорно-изотермический пот-л dF=dU-TdS –SdT; TdS=dU+pdV dF=TdS-pdV-TdS-SdT; dU=TdS-pdV dF=-pdV-SdT (2) Термодин. уравн. сост. F V,T-естественные переменные F (dF)V,T=0 (3) обр.проц. (dF)V,T<0 (4)необр (dF)v,T 0 (5) любой проц При V,T=const изохорный потенциал уменьшается в необратимых процессах и остается const в обратимых. Условие равновесия dF=0; ; F=Fmin

TdS=dU+pdV dU=TdS-pdV (1) – термод. ур-е состояния U=f(S,V) S,V- естественные переменные для U (dU)s,v 0 (2)

dG=Vdp-SdT - сумма частных производных(т.к. G- ф-я сост) dG=Vdp-SdT - сумма частных производных(т.к. G- ф-я сост) (1) (2)

Реакции, имеющие ∆GР.Т >0, могут идти при сопряжении с реакциями, для которых ∆GР.Т <0. При этом, суммарная величина ∆G для всех стадий сопряженных реакций должна быть отрицательной (∆G <0). Реакции, имеющие ∆GР.Т >0, могут идти при сопряжении с реакциями, для которых ∆GР.Т <0. При этом, суммарная величина ∆G для всех стадий сопряженных реакций должна быть отрицательной (∆G <0). Синтез сахарозы глюкоза + фруктоза → сахароза + Н2О ∆G = 20,85 кДж/моль (идти прямо не может, т.к. ∆G >0, но в сопряжении с другой реакцией может) Сопряжение состоит в образовании промежуточного соединения а) АТФ + глюкоза → глюкозо-1-Ф + АДФ б) глюкозо-1-Ф + фруктоза → сахароза + Ф Суммарная реакция: АТФ + глюкоза + фруктоза → сахароза + АДФ + Ф В живых организмах энергия, освобождаемая при окисление глюкозы, не сразу используется в процессах жизнедеятельности, а запасается как бы впрок в различный соединениях, богатых энергией: АТФ, АДФ, креатин и аргинин фосфаты и, в дальнейшем, выделяется при гидролизе эфирных связей.