Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1.14.7: Межа

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    28487

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Термін 'межа' зустрічається в декількох контекстах в термодинаміці. Дійсно, визначення ускладнюється, оскільки ми концентруємося на термодинамічних властивостях систем.

    В якості відправної точки межа розділяє систему і оточення. Межа - це нескінченно тонка поверхня, що розділяє систему та оточення таким чином, що властивості системи та оточення різко змінюються на кордоні. [1,2] У цих умовах реакційна посудина є частиною оточення. Ми підтримуємо це ретельне розмежування, спостерігаючи, що якщо хімічна реакція всередині системи є екзотермічною, виділене тепло нагріває реакційну посудину. При цьому межа охоплює систему. Жодні молекули не можуть ні увійти, ні покинути систему. Однак тепло дозволено перетинати кордон. Таким чином, весь Всесвіт ділиться на систему і оточення [3], єдина роль кордону полягає в полегшенні зв'язку між системою і оточенням. У цих умовах хімічні речовини, тепло та електричний заряд можуть перетинати межу між системою та навколишнім середовищем.

    У деяких випадках контейнер (наприклад, реакційна посудина) може вважатися частиною системи. У багатьох випадках [4,5] правильно це зробити, і тому межа знову є гіпотетичною поверхнею, що розділяє «реакційний розчин + реакційний посудину» та оточення.

    У загальних рисах важливо визначити межу для даної системи. Іншим терміном для кордону є «конверт», який вказує на щось, що може бути досить динамічним з точки зору форми та обсягу, а не, наприклад, скляну посудину. Крім того, межа може бути вибірково проникною для однієї або декількох хімічних речовин, скоріше як оболонка одиничних клітин в живих системах [6].

    Термін «межа» в контексті хімії поверхні означає граничну фазу (або капілярну фазу) [7]. У такій фазі існує градієнт концентрації одного або декількох хімічних речовин через граничну фазу між системою та оточенням. Дійсно хімію поверхні можна охарактеризувати як хімію кордонів.

    Підсумовуючи, ми повторюємо момент, що при термодинамічному аналізі експериментальних результатів першою вимогою є те, щоб система, межа та оточення були ретельно визначені. Здебільшого ми припускаємо, що межа є нескінченно тонкою оболонкою, що розділяє систему і оточення.

    Виноски

    [1] Пітцер К.С., Термодинаміка, Макграу-Хілл, Нью-Йорк, 1995, 3rd. edn., сторінка 6.

    [2] Г.Н. Льюїс і М. Рендалл, Термодинаміка, Макграу-Хілл, Нью-Йорк, 1923, сторінка 10.

    [3] Еверетт, Хімічна термодинаміка, Лонгманс, Лондон, 1959, сторінка 8.

    [4] Макглашан М.Л., Хімічна термодинаміка, Академічна преса, Лондон, 1979, сторінка 1.

    [5] Сміт Е.Б., Основна хімічна термодинаміка, Кларендон Прес, Оксфорд, 3rd. edn.,1982, сторінка 2.

    [6] Вуд і Р. Баттіно, Термодинаміка хімічних систем, Кембриджська університетська преса, Кембридж, 1990, сторінка 3.

    [7] Дж. Бронстед, Фізична хімія, Хайнеман, Лондон, 1937, сторінка 359.