Re: [問題] 化學裡面提到的化學能

看板Physics作者realtemper (精彩不亮麗)時間14年前 (2011/08/10 18:00)推噓13(13推 0噓 2→)

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※ 引述《suyushan (小幹)》之銘言： : 請問一下 : 化學裡面常常提到所謂的化學能 : 例如要達到這個反應要吸收多少能量 : 這個能量對應到物理裡面 : 應該要用什麼觀點去解釋阿? 你說的東西叫做 enthalpy change（熱含量變化）， enthalpy 就是熱力學裡面的 H = E + PV。化學反應的反應熱通常以 ΔH 來表示，而不是 ΔE，原因是化學反應通常在定壓、定溫、開管式的環境中進行，因此反應前後的能量變化計有兩項： (1)內能 E 的變化 (2)環境對系統所作的 PV 功（因為系統會膨脹或收縮）兩項相加，才是你所謂系統「吸收的能量」。在定壓條件下，一個簡單的解讀方法是： ∵dH = dE + Vdp + PdV = dE + dW ＝ dQ ^^^ ^^^ ↑ 0 dW 1st law ∴積分得到 ΔH = Q 而Q的意義，便是環境提供的能量，是我們可以直接測量的。（國中理化不是會告訴你，酒精燈每秒提供幾大卡的熱量嗎？那個就是Q）另外，如果化學反應是在定容條件下進行，那麼所量到的 ΔH 與 ΔE 並無差別。從手冊查找 ΔH 的時候，我記得通常會註明是哪一種。如果需要從定容的 ΔE 推算定壓的 ΔH，只要把 PΔV 項加回去就可以了（當然 ΔV 要另外查）。 : 是自由能嗎? 不是。普化範圍裡頭，自由能是用來看相變的。 Gibbs Free Energy G = H - TS 若是相變過程，因溫度固定，故 ΔG = ΔH - TΔS ^^^ ^^^^ 可直接測量要推算如何推算 ΔS？只要測量 ΔG = 0（即兩相平衡）時的溫度 T 與熱含量變化 ΔH，即可得到 ΔS = ΔH/T 關於「ΔG < 0 反應才會自發進行」這句敘述，最簡單的解讀方法是 ΔG/T = ΔH /T - ΔS = -ΔH /T - ΔS = -ΔS - ΔS sys sys env sys env sys 因為熱力學第二定律要求任何過程必須滿足 ΔS + ΔS = ΔS >= 0 env sys universe 所以 ΔG/T < 0 ==> ΔG< 0。附帶一提，若是在定容條件下，決定反應是否自發進行的物理量為 Helmholtz free energy A = E - TS ΔA = ΔE - TΔS（定溫）其解讀同 Gibbs free energy 但是普化裡頭並未區分 ΔG 與 ΔA 乃是因為定容條件下 ΔE = ΔH，所以 ΔA = ΔG。 : 又或是有沒有什麼相關的資料可以參考一下? : 煩請各位大大解惑了QQ wiki應該有，普化(或物化)與熱物理課本應該也會寫，觀念是完全相通的，只是普化課本不強調熱力學的基本觀念、熱物課本不強調實驗上的考量而已.... （雖說不強調但其實還是會提，只是不一定講得那麼細，畢竟各有各的教學重點。） -- ▆▅▃▁ ∫(real＊seagreen)dt ▁▃▅▆ ╪ ◢◣◢◣ ｜｜╭─╮╭─＊ ╲ ｜╭─╮ ____ ╭─＊ ╲ ████ ｜｜''｜｜''｜ ╲ ￣￣￣｜｜''｜｜‥｜｜''｜ ╲ ◥██◤ ｜╰┬╯╰┬╯ ╱ ｜╰┬╯╰┬╯╰┬╯ ╱ ◥◤ ｜ ╰╮ ╰╮ ╱ ￣￣￣｜ ╰╮ ╰ ╰╮ ╱ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 114.27.6.214 ※ 編輯: realtemper 來自: 114.27.6.214 (08/10 18:01)

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deepwoody

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sukeda

08/10 19:42, , 2^F

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xgcj

08/10 21:04, , 3^F

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