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
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur laurabrouwers. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €8,93. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
