Гомогенная система что это
Термодинамика
Лекция 1. Предмет технической термодинамики и ее методы
1. Предмет термодинамики
2. Основные параметры состояния тела
3. Понятие о термодинамическом процессе
4. Гомогенные и гетерогенные термодинамические системы
5. Термодинамическое равновесие
1. Предмет термодинамики
Термодинамика наука о превращениях различных видов энергии из одного в другой, и о наиболее общих макроскопических свойствах материи. Она изучает различные как физические, так и химические явления, обусловленные превращениями энергии. Применение закономерностей термодинамики позволяет анализировать свойства веществ, предсказывать их поведение в различных условиях. Термодинамика дает возможность исследовать различные процессы от простых в однородных средах до сложных с физическими и химическими превращениями, биологических и др.
Слово «термодинамика» происходит от греч. «therme» – тепло и «dynamis» – сила. Название науки возникло в период ее основания – в начале XIX в. В настоящее время слово «термодинамика» трактуют так: наука «о силах, связанных с теплотой».
Термодинамика основана на двух, экспериментально установленных законах (началах).
Первый закон (начало) является по существу законом преобразования и сохранения энергии применительно к процессам, изучаемым в термодинамике; невозможен процесс возникновения или исчезновения энергии.
Второй закон (начало) – определяет направление течения реальных (неравновесных) процессов; невозможен процесс, имеющий единственным своим результатом превращение теплоты в работу.
Термодинамический метод исследования основан на законах (началах) термодинамики и представляет собой их логическое и математическое развитие.
Объект исследования в термодинамике называют термодинамической системой или, в простом случае, термодинамическим телом. Одна из особенностей метода термодинамики состоит в том, что система (тело) противопоставляется всем другим телам, которые называют окружающей средой. Термодинамика построена дедуктивно: частные выводы получены из общих законов (начал).
Принято разделять термодинамику на физическую, или общую, химическую и техническую.
Физическая термодинамика разрабатывает метод термодинамики и применяет его для изучения фазовых превращений термоэлектрических и магнитных явлений, излучения, поверхностных явлений и т. п.
Химическая термодинамика изучает процессы с физическими и химическими превращениями с помощью метода термодинамики.
Техническая термодинамика устанавливает закономерности взаимного преобразования теплоты и работы, для чего изучает свойства газов и паров (рабочих тел) и процессы изменения их состояния; устанавливает взаимосвязь между тепловыми, механическими и химическими процессами, протекающими в тепловых двигателях и холодильных установках. Одна из основных ее задач – отыскание наиболее рациональных способов взаимного превращения теплоты, и работы.
Гомогенные и гетерогенные системы.
· Гомоге́нная систе́ма — однородная система, химический состав и физические свойства которой во всех частях одинаковы или
меняются непрерывно, без скачков (между частями системы нет поверхностей раздела). В гомогенной системе из двух и более химических компонентов каждый компонент распределен в массе другого в виде молекул, атомов, ионов. Составные части гомогенной системы нельзя отделить друг от друга механическим путем.
В гомогенных смесях составные части нельзя обнаружить ни визуально, ни с помощью оптических приборов, поскольку вещества находятся в раздробленном состоянии на микроуровне. Гомогенными смесями являются смеси любых газов и истинные растворы, а также смеси некоторых жидкостей и твердых веществ, например сплавы.
Примеры:
-жидкие или твердые растворы (растворы — гомогенные (однородные) системы, т.е. каждый из компонентов распределен в массе другого в виде молекул, атомов или ионов)
· Гетероге́нная систе́ма — неоднородная система, состоящая из однородных частей (фаз), разделенных поверхностью раздела.
Однородные части (фазы) могут отличаться друг от друга по составу и свойствам. Число веществ (компонентов), термодинамических фаз и степеней свободы связаны правилом фаз. Примерами гетерогенных систем могут служить: жидкость — насыщенный пар; насыщенный раствор с осадком; многие сплавы. Твердый катализатор в токе газа или жидкости тоже гетерогенная система (гетерогенный катализ).
18) Скорость химических реакций. Зависимость скорости химических реакций от концентрации, температуры, давления,наличия катализаторов.
Скорость химической реакции — изменение количества одного из реагирующих веществ за единицу времени в единице реакционного пространства.
Скорость химической реакции — величина всегда положительная, поэтому, если она определяется по исходному веществу (концентрация которого убывает в процессе реакции), то полученное значение домножается на −1.
· Концентрация. С увеличением концентрации (числа частиц в единице объема) чаще происходят столкновения молекул
Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.
· Температура. При повышении температуры на каждые 10°C скорость реакции возрастает в 2-4 раза (Правило Вант-Гоффа).
· Катализаторы. Вещества, которые участвуют в реакциях и увеличивают ее скорость, оставаясь к концу реакции неизменными, называются катализаторами.
ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА
Г. с. является макроскопически неоднородной, если она находится во внеш. поле (газ в поле тяготения, поверхностный слой жидкости или р-ра вблизи границы с др. фазой, тонкие пленки и др.). В этом случае локальные термодинамич. характеристики зависят (причем непрерывным образом) от координат рассматриваемою элемента объема. При этом, однако, в системе не имеется частей, разделенных пов-стью раздела, т. е. она остается гомогенной. Г. с. может быть изотропной (газы, жидкости) и анизотропной (большинство твердых и жидких кристаллов, см. Анизотропия). Кроме того, в изотропных Г. с. может возникать анизотропия во внеш. поле.
Смотреть что такое «ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА» в других словарях:
ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА — (от греч. homogenes однородный), термодинамич. система, св ва к рой (состав, плотность, давление и др.) изменяются в пр ве непрерывно. Гомогенными могут быть газовые смеси, жидкие или тв. р ры и др. системы. Различают физически однородные и… … Физическая энциклопедия
ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА — (от греч. homogenes однородный) система, химический состав и физические свойства которой во всех частях одинаковы или меняются непрерывно, без скачков (между частями системы нет поверхностей раздела) … Большой Энциклопедический словарь
ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА — однородная физ. хим. система, хим. состав и физ. свойства которой во всех частях одинаковы млн. изменяются непрерывно без скачков, напр. воздух, газовые смеси, водные растворы кислот, солей, твёрдые растворы металлов и др. хим. соединений.… … Большая политехническая энциклопедия
гомогенная система — (от греч. homogenēs однородный), система, химический состав и физические свойства которой во всех частях одинаковы или меняются непрерывно, без скачков (между частями системы нет поверхностей раздела). * * * ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА … Энциклопедический словарь
гомогенная система — homogeninė sistema statusas T sritis chemija apibrėžtis Sistema, kurios intensyvieji parametrai vienodi bet kuriame jos taške. atitikmenys: angl. homogeneous system rus. гомогенная система; однородная система ryšiai: sinonimas – vienalytė sistema … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА — – система, свойства которой меняются в пространстве непрерывно. У однородной гомогенной системы свойства в различных ее частях одинаковы, у неоднородной – различны, но внутри нее отсутствуют поверхности раздела, отделяющие части с разными… … Палеомагнитология, петромагнитология и геология. Словарь-справочник.
гомогенная система — Система, между любыми частями которой нет поверхностей раздела … Политехнический терминологический толковый словарь
гомогенная система — [homogeneous system] макроскопическая однородная система, состоящая из одной фазы; Смотри также: Система универсальная система калибровки система скольжения система калибров … Энциклопедический словарь по металлургии
Гомогенная система — (от греч. homogenes однородный) физическая система, не содержащая частей, отличающихся по составу или свойствам и отделённых друг от друга поверхностями раздела. Все физические характеристики (параметры) Г. с. одинаковы во всех её частях… … Большая советская энциклопедия
ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА — однофазная система, физ. система, внутри к рой нет поверхностей раздела, отделяющих макроскопич. части системы, разл. по своим св вам и составу. Примеры Г. с.: газовая смесь, твёрдый или жидкий р р, химически однородная среда, находящаяся в к. л … Большой энциклопедический политехнический словарь
Гомогенная система — (от греч. ὁμός равный, одинаковый; γένω рождать) однородная система, химический состав и физические свойства которой во всех частях одинаковы или меняются непрерывно, без скачков (между частями системы нет поверхностей раздела) … Википедия
Гомогенная система
Гомоге́нная систе́ма (от греч. ὁμός — равный, одинаковый; γένω — рождать) — однородная система, химический состав и физические свойства которой во всех частях одинаковы или меняются непрерывно, без скачков (между частями системы нет поверхностей раздела). В гомогенной системе из двух и более химических компонентов каждый компонент распределен в массе другого в виде молекул, атомов, ионов. Составные части гомогенной системы нельзя отделить друг от друга механическим путем.
В гомогенных смесях составные части нельзя обнаружить ни визуально, ни с помощью оптических приборов, поскольку вещества находятся в раздробленном состоянии на микроуровне. Гомогенными смесями являются смеси любых газов и истинные растворы, а также смеси некоторых жидкостей и твердых веществ, например сплавы.
Примеры
Примечания
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Гомогенная система» в других словарях:
ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА — (от греч. homogenes однородный), термодинамич. система, св ва к рой (состав, плотность, давление и др.) изменяются в пр ве непрерывно. Гомогенными могут быть газовые смеси, жидкие или тв. р ры и др. системы. Различают физически однородные и… … Физическая энциклопедия
ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА — (от греч. homogenes однородный) система, химический состав и физические свойства которой во всех частях одинаковы или меняются непрерывно, без скачков (между частями системы нет поверхностей раздела) … Большой Энциклопедический словарь
ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА — однородная физ. хим. система, хим. состав и физ. свойства которой во всех частях одинаковы млн. изменяются непрерывно без скачков, напр. воздух, газовые смеси, водные растворы кислот, солей, твёрдые растворы металлов и др. хим. соединений.… … Большая политехническая энциклопедия
гомогенная система — (от греч. homogenēs однородный), система, химический состав и физические свойства которой во всех частях одинаковы или меняются непрерывно, без скачков (между частями системы нет поверхностей раздела). * * * ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА … Энциклопедический словарь
гомогенная система — homogeninė sistema statusas T sritis chemija apibrėžtis Sistema, kurios intensyvieji parametrai vienodi bet kuriame jos taške. atitikmenys: angl. homogeneous system rus. гомогенная система; однородная система ryšiai: sinonimas – vienalytė sistema … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА — – система, свойства которой меняются в пространстве непрерывно. У однородной гомогенной системы свойства в различных ее частях одинаковы, у неоднородной – различны, но внутри нее отсутствуют поверхности раздела, отделяющие части с разными… … Палеомагнитология, петромагнитология и геология. Словарь-справочник.
гомогенная система — Система, между любыми частями которой нет поверхностей раздела … Политехнический терминологический толковый словарь
гомогенная система — [homogeneous system] макроскопическая однородная система, состоящая из одной фазы; Смотри также: Система универсальная система калибровки система скольжения система калибров … Энциклопедический словарь по металлургии
Гомогенная система — (от греч. homogenes однородный) физическая система, не содержащая частей, отличающихся по составу или свойствам и отделённых друг от друга поверхностями раздела. Все физические характеристики (параметры) Г. с. одинаковы во всех её частях… … Большая советская энциклопедия
ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА — однофазная система, физ. система, внутри к рой нет поверхностей раздела, отделяющих макроскопич. части системы, разл. по своим св вам и составу. Примеры Г. с.: газовая смесь, твёрдый или жидкий р р, химически однородная среда, находящаяся в к. л … Большой энциклопедический политехнический словарь
Гомогенная система что это
19.1. Фазы
При описании многих физических и химических систем используется понятие фаза.
Фаза – часть системы, однородная по составу и строению и отделенная от других частей системы (других фаз) границей раздела (межфазной границей).
Фазой системы может быть газ или смесь газов, жидкость (или жидкий раствор), твердое вещество (или твердый раствор). В любом случае, чтобы представлять собой отдельную фазу, такая составная часть системы должна быть однородной. Каждое из твердых веществ и каждая из несмешивающихся жидкостей представляют собой отдельную фазу.
Система, образованная водой и таящим льдом, состоит из двух фаз, так как, хоть по составу вода и лед одинаковы, у них разное строение, кроме того, между ними есть граница раздела. Воздух, соляная кислота, подкисленный серной кислотой водный раствор перманганата калия – системы, состоящие из одной фазы; здесь нет границ раздела, и в любой части такой системы состав и строение одинаковы.
По числу фаз системы делят на гомогенные и гетерогенные.
| Гомогенная система – система, состоящая из одной фазы. Гетерогенная система – система, состоящая из двух или большего числа фаз. |
Фаза может быть сплошной или дисперсной (раздробленной на множество отдельных частиц). Сплошной фазой принято считать фазу, из любой точки которой можно попасть в любую другую точку, не пересекая межфазную границу.
Гомогенная система может быть образована лишь сплошной фазой.
Гетерогенная система может быть образована, как сплошными, так и дисперсными фазами.
Вода с помещенной в нее цинковой пластиной представляет собой гетерогенную систему, состоящую из двух сплошных фаз; если же в ту же воду насыпать цинковую пыль, или просто поместить отдельные гранулы цинка, то в такой системе одна из фаз будет дисперсной.
19.2. Дисперсные системы
Гетерогенные системы, содержащие дисперсные фазы называют дисперсными системами. При этом сплошная фаза дисперсной системы называется дисперсионной средой.
Названия некоторых дисперсные систем с различными агрегатными состояниями дисперсионной среды и дисперсной фазы приведены в таблице 2.
Агрегатное состояние
Агрегатное состояние дисперсной фазы
дисперсионной среды
Туманы и дымы носят общее название – аэрозоли. Именно они (в данном случае туманы) образуются при выпускании в воздух содержимого аэрозольных баллончиков. Дымы образуются не только при горении топлива, но и в результате многих других химических реакций, например, при взаимодействии хлороводорода с аммиаком.
К эмульсиям относится обычное молоко и множество технических эмульсий, например, применяемых для смазки и охлаждения режущего инструмента (эмульсии машинного масла в воде).
Примером грубодисперсной суспензии служит строительный » раствор» (суспензия песка и цемента в воде), а мелкодисперсной – масляная краска (суспензия пигмента в олифе). При затвердевании строительного раствора и » высыхании» масляной краски они превращаются в дисперсные системы с твердой дисперсионной средой. К этой же группе дисперсных систем относятся некоторые сплавы и многие горные породы.
Примеры жидких пен – мыльная, пивная, квасная и другие пены. Твердыми пенами являются пенопласт, пенополиэтилен, пенополиуретан, некоторые строительные материалы-утеплители. В отличие от них, обычная банная губка является дисперсной системой с двумя взаимопроникающими дисперсионными средами. В виде дисперсных систем с жидкой дисперсной фазой и твердой дисперсионной средой выпускаются некоторые лекарственные средства.
Пользуясь терминологией, приведенной в этом параграфе, следует помнить о том, что она не всегда правильно используется, особенно в технике. Так строительный » раствор» – отнюдь не раствор, а грубодисперсная суспензия. Фотографическая » эмульсия» – отнюдь не эмульсия, а дисперсная система с твердой дисперсной фазой (в черно-белой фотографии – бромидом серебра) и твердой дисперсионной средой, основным компонентом которой является животный белок коллаген. Водоэмульсионная краска (правильное название – водно-дисперсионная) не является эмульсией, а представляет собой дисперсию в воде твердых частичек пигмента и связующего.
19.3. Коллоидные растворы
Истинные растворы – гомогенные системы. Частицы, из которых они состоят, перемешаны на атомно-молекулярном уровне. Кроме таких растворов существуют внешне однородные системы, содержащие очень мелкие частицы другой фазы, тем не менее не являющиеся отдельными молекулами или ионами. Такие гетерогенные системы носят название коллоидных растворов (более новое название – лиозоли).
Частицы в коллоидных растворах невозможно отделить фильтрованием. Если они и отстаиваются, то очень медленно (иногда для этого требуется несколько лет). Обычные центрифуги также, как правило, не позволяют разделить коллоидный раствор. Иногда это удается с использованием так называемых » ультрацентрифуг» – центрифуг с очень большой скоростью вращения. Такая устойчивость коллоидных растворов связана не только с незначительными размерами твердых частиц (примерно от 10 до 1000 Е), но и с довольно сложными электрофизическими явлениями на их поверхности, приводящими к взаимному отталкиванию коллоидных частиц.
 | Фаза, гомогенная система, гетерогенная система, сплошная фаза, дисперсная фаза, дисперсная система, дисперсионная среда, аэрозоль, эмульсия, суспензия, жидкая пена, твердая пена, коллоидный раствор (лиозоль). |
Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору