Закон Кирхгофа (химия)

У этого термина существуют и другие значения, см. Закон Кирхгофа.

Закон Кирхгофа гласит, что температурный коэффициент теплового эффекта химической реакции равен изменению теплоёмкости системы в ходе реакции. Уравнение Кирхгофа, являющееся следствием этого закона используется для расчёта тепловых эффектов при разных температурах.

Дифференциальная форма закона:

$~\left(\frac{d (\Delta_r H)}{d T}\right)_p = \Delta_r c_p$

$~\left(\frac{d(\Delta_r U)}{d T}\right)_V = \Delta_r c_V$

Интегральная форма закона:

$~\Delta_r H_{T_2} = \Delta H_{T_1} + \int\limits_{T_1}^{T_2} \Delta_r c_p(T) dT$

$~\Delta_r U_{T_2} = \Delta U_{T_1} + \int\limits_{T_1}^{T_2} \Delta_r c_V(T) dT$

где $C_p$ и $C_V$ — изобарная и изохорная теплоёмкости, $~\Delta_r c_p$ — разность изобарных теплоёмкостей продуктов реакции и исходных веществ, $~\Delta_r c_V$ — разность изохорных теплоёмкостей продуктов реакции и исходных веществ, а $\Delta_r H$ и $\Delta_r U$ — соответствующие тепловые эффекты.

Если разница $~(T_2 - T_1)$ невелика, то можно принять $~\Delta_r c_p = const$ и $~\Delta_r c_V = const$, соответственно интегральная форма уравнений примет следующий вид:

$~\Delta_r H_{T_2} = \Delta H_{T_1} + \Delta_r C_p (T_2 - T_1)$

$~\Delta_r U_{T_2} = \Delta U_{T_1} + \Delta_r C_V (T_2 - T_1)$

При большой разнице температур необходимо учитывать температурные зависимости теплоёмкостей: $~\Delta_r c_p = f(T)$ и $~\Delta_r c_V = f(T)$

См. также

• Закон Гесса

Ссылки

Закон Кирхгофа — конспект лекций