థర్మోకెమిస్ట్రీ
థర్మోకెమిస్ట్రీ (Thermochemistry) అనేది రసాయన చర్యలు మరియు/లేదా ద్రవీభవనం, బాష్పీభవనం వంటి దశ మార్పులతో సంబంధం ఉన్న ఉష్ణ శక్తిని అధ్యయనం చేసే శాస్త్రం. ఒక చర్య శక్తిని విడుదల చేయవచ్చు లేదా గ్రహించవచ్చు, దశ మార్పు కూడా అదే విధంగా జరగవచ్చు. థర్మోకెమిస్ట్రీ ఒక వ్యవస్థకు మరియు దాని పరిసరాలకు మధ్య ఉష్ణ రూపంలో జరిగే శక్తి మార్పిడిపై దృష్టి పెడుతుంది. ఒక నిర్దిష్ట చర్యలో పాల్గొనే కారకాలు మరియు ఉత్పన్నాల పరిమాణాలను అంచనా వేయడానికి థర్మోకెమిస్ట్రీ ఉపయోగపడుతుంది. ఎంట్రోపీ నిర్ణయాలతో కలిపి, ఒక చర్య స్వచ్ఛందంగా జరుగుతుందా లేదా అనేది, అనుకూలమా లేదా ప్రతికూలమా అని అంచనా వేయడానికి కూడా ఇది ఉపయోగించబడుతుంది.
ఎండోథర్మిక్ చర్యలు ఉష్ణాన్ని గ్రహిస్తాయి, అయితే ఎక్సోథర్మిక్ చర్యలు ఉష్ణాన్ని విడుదల చేస్తాయి. థర్మోకెమిస్ట్రీ థర్మోడైనమిక్స్ భావనలను రసాయన బంధాల రూపంలో ఉన్న శక్తి భావనతో అనుసంధానిస్తుంది. ఈ అంశంలో సాధారణంగా ఉష్ణ సామర్థ్యం, దహన ఉష్ణం, సంయోగ ఉష్ణం, ఎంథాల్పీ, ఎంట్రోపీ, మరియు స్వేచ్ఛా శక్తి వంటి పరిమాణాల గణనలు ఉంటాయి.
థర్మోకెమిస్ట్రీ అనేది కెమికల్ థర్మోడైనమిక్స్ అనే విస్తృత రంగంలో ఒక భాగం, ఇది వ్యవస్థ మరియు పరిసరాల మధ్య అన్ని రకాల శక్తి మార్పిడిని, ఉష్ణంతో పాటు వివిధ రకాల పని మరియు పదార్థ మార్పిడిని కూడా పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది. అన్ని రకాల శక్తిని పరిగణనలోకి తీసుకున్నప్పుడు, ఎక్సోథర్మిక్ మరియు ఎండోథర్మిక్ చర్యల భావనలు ఎక్సర్‌గోనిక్ చర్యలు మరియు ఎండర్‌గోనిక్ చర్యలుగా సాధారణీకరించబడతాయి.
చరిత్ర
థర్మోకెమిస్ట్రీ రెండు సాధారణీకరణలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఆధునిక పదాలలో చెప్పాలంటే, అవి ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:[1]
- లావోయిజర్ మరియు లాప్లేస్ నియమం (1780): ఏదైనా పరివర్తనతో పాటు జరిగే శక్తి మార్పు, రివర్స్ ప్రక్రియలో జరిగే శక్తి మార్పుకు సమానంగా మరియు వ్యతిరేకంగా ఉంటుంది.[2]
- హెస్ నియమం (స్థిర ఉష్ణ సంకలన నియమం) (1840): ఏదైనా పరివర్తనతో పాటు జరిగే శక్తి మార్పు, ఆ ప్రక్రియ ఒక దశలో జరిగినా లేదా అనేక దశల్లో జరిగినా ఒకేలా ఉంటుంది.[3]
ఈ ప్రకటనలు థర్మోడైనమిక్స్ మొదటి నియమం (1845) కంటే ముందుగానే వచ్చాయి మరియు దాని రూపకల్పనకు సహాయపడ్డాయి.
థర్మోకెమిస్ట్రీ దశ మార్పుల యొక్క గుప్త ఉష్ణాన్ని కొలవడాన్ని కూడా కలిగి ఉంటుంది. జోసెఫ్ బ్లాక్ 1761లోనే గుప్త ఉష్ణం అనే భావనను ప్రవేశపెట్టారు, మంచును దాని ద్రవీభవన స్థానం వద్ద వేడి చేసినప్పుడు ఉష్ణోగ్రత పెరగకుండా, కొంత మంచు కరగడానికి కారణమవుతుందని గమనించడం ద్వారా దీనిని కనుగొన్నారు.[4]
గుస్తావ్ కిర్చాఫ్ 1858లో చర్య యొక్క ఉష్ణంలో మార్పు అనేది ఉత్పన్నాలు మరియు కారకాల మధ్య ఉష్ణ సామర్థ్యం వ్యత్యాసం ద్వారా ఇవ్వబడుతుందని చూపారు: dΔH / dT = ΔCp. ఈ సమీకరణం యొక్క ఇంటిగ్రేషన్ ఒక ఉష్ణోగ్రత వద్ద కొలతల నుండి మరొక ఉష్ణోగ్రత వద్ద చర్య యొక్క ఉష్ణాన్ని అంచనా వేయడానికి అనుమతిస్తుంది.[5][6]
కలోరీమెట్రీ
ఉష్ణ మార్పుల కొలత కలోరీమెట్రీని ఉపయోగించి నిర్వహించబడుతుంది, సాధారణంగా ఇది ఒక మూసివున్న గది, దీనిలో పరీక్షించాల్సిన మార్పు జరుగుతుంది. గది యొక్క ఉష్ణోగ్రతను థర్మామీటర్ లేదా థర్మోకపుల్ ఉపయోగించి పర్యవేక్షిస్తారు, మరియు ఉష్ణోగ్రతను సమయానికి వ్యతిరేకంగా గ్రాఫ్ గీస్తారు, దీని నుండి ప్రాథమిక పరిమాణాలను లెక్కించవచ్చు. ఆధునిక కలోరీమీటర్లు తరచుగా సమాచారాన్ని త్వరగా అందించడానికి ఆటోమేటిక్ పరికరాలతో సరఫరా చేయబడతాయి, దీనికి ఒక ఉదాహరణ డిఫరెన్షియల్ స్కానింగ్ కలోరీమీటర్.
వ్యవస్థలు
థర్మోకెమిస్ట్రీలో అనేక థర్మోడైనమిక్ నిర్వచనాలు చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటాయి. ఒక వ్యవస్థ అనేది అధ్యయనం చేయబడుతున్న విశ్వంలోని నిర్దిష్ట భాగం. వ్యవస్థ వెలుపల ఉన్న ప్రతిదీ పరిసరాలుగా పరిగణించబడుతుంది. ఒక వ్యవస్థ ఇలా ఉండవచ్చు:
- ఒక (పూర్తిగా) ఐసోలేటెడ్ వ్యవస్థ, ఇది పరిసరాలతో శక్తిని లేదా పదార్థాన్ని మార్పిడి చేసుకోలేదు, ఉదాహరణకు ఇన్సులేట్ చేయబడిన బాంబ్ కలోరీమీటర్
- ఒక థర్మల్లీ ఐసోలేటెడ్ వ్యవస్థ, ఇది యాంత్రిక పనిని మార్పిడి చేసుకోగలదు కానీ ఉష్ణాన్ని లేదా పదార్థాన్ని కాదు, ఉదాహరణకు ఇన్సులేట్ చేయబడిన క్లోజ్డ్ పిస్టన్ లేదా బెలూన్
- ఒక మెకానికల్లీ ఐసోలేటెడ్ వ్యవస్థ, ఇది ఉష్ణాన్ని మార్పిడి చేసుకోగలదు కానీ యాంత్రిక పనిని లేదా పదార్థాన్ని కాదు, ఉదాహరణకు ఇన్సులేట్ చేయని బాంబ్ కలోరీమీటర్
- ఒక క్లోజ్డ్ వ్యవస్థ, ఇది శక్తిని మార్పిడి చేసుకోగలదు కానీ పదార్థాన్ని కాదు, ఉదాహరణకు ఇన్సులేట్ చేయని క్లోజ్డ్ పిస్టన్ లేదా బెలూన్
- ఒక ఓపెన్ వ్యవస్థ, ఇది పరిసరాలతో పదార్థం మరియు శక్తి రెండింటినీ మార్పిడి చేసుకోగలదు, ఉదాహరణకు మరిగే నీటి పాత్ర
ప్రక్రియలు
ఒక వ్యవస్థ యొక్క ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ధర్మాలు మారినప్పుడు అది ఒక ప్రక్రియకు లోనవుతుంది. ఒక ప్రక్రియ స్థితి మార్పుకు సంబంధించినది. ఒక ఐసోథర్మల్ (సమాన-ఉష్ణోగ్రత) ప్రక్రియ వ్యవస్థ యొక్క ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు జరుగుతుంది. ఒక ఐసోబారిక్ (సమాన-పీడన) ప్రక్రియ వ్యవస్థ యొక్క పీడనం స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు జరుగుతుంది. ఎటువంటి ఉష్ణ మార్పిడి జరగనప్పుడు ఒక ప్రక్రియ అడియాబాటిక్ అవుతుంది.
ఇవి కూడా చూడండి
- Calorimetry
- Chemical kinetics
- Cryochemistry
- Differential scanning calorimetry
- Isodesmic reaction
- థర్మోకెమిస్ట్రీలో ముఖ్యమైన ప్రచురణల జాబితా
- Photoelectron photoion coincidence spectroscopy
- Principle of maximum work
- Reaction Calorimeter
- Thermodynamic databases for pure substances
- Thermodynamics
- Thomsen-Berthelot principle
- Julius Thomsen
సూచనలు
- ↑ Perrot, Pierre (1998). A to Z of Thermodynamics. Oxford University Press. ISBN 0-19-856552-6.
- ↑ See page 290 of Outlines of Theoretical Chemistry by Frederick Hutton Getman (1918)
- ↑ Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geoffrey (2002). General Chemistry. (8th ed.). Prentice Hall. pp. 241–3. ISBN 0-13-014329-4.
- ↑ Vol. 4. wstitle: Black, Joseph.
- ↑ Laidler K.J. and Meiser J.H., "Physical Chemistry" (Benjamin/Cummings 1982), p.62
- ↑ Atkins P. and de Paula J., "Atkins' Physical Chemistry" (8th edn, W.H. Freeman 2006), p.56
బయటి లింకులు
- Walker, James. Vol. 26, pp. 804–808. wstitle: Thermochemistry. short: x.
మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Thermochemistry” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Thermochemistry ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.
