czwartek, 15 lipca 2010

Co się stanie z energią ściśniętej sprężyny,gdy ją w tym stanie rozpuścimy w kwasie?

Ponieważ ściśnięta sprężyna posiada energię pochodzacą od włożonej pracy (na jej ściśnięcie) najprostszą formą energii którą musi oddać jest również praca. Układ Spręzyna żelazna - kwas istnieje nadmiar energii a każdy układ jak wiemy dąży do minimum energii. Ten nadmiar energii zostanie spożytkowany na reakcję chemiczną żelaza z kwasem i nie potrzeba tu żadnej dodatkowej energii by ta reakcja zaszła. Dlatego dodatkowa energia zawarta w ściśniętej sprężynie zostanie spożytkowana na wykonanie jakiejś pracy. W trakcie reakcji chemicznej żelaza z kwasem część energii układu pochodzaca z rozrywania wiązań chemicznych zostaje spożytkowana:
1) Tworzenie nowych wiązań chemicznych
2) Ogrzanie układu
3) pracę mechaniczną jaką muszą wykonać nowopowstałe cząsteczki by "uciec" z otoczenia reagujących kolejnych porcji reagentów

Jak widzimy energia ściśniętej sprężyny (tylko ta energia pochodząca z wykonanej pracy na jej ściśnięcie)w trakcie rozpuszczania jej w kwasie zostanie zużyta na wykonanie pracy związanej z ruchem wszystkich cząsteczek i atomów zarówno reagentów jak i produktów reakcji.
Nie zostanie ona zamieniona na ciepło gdyż do tej reakcji nie potrzeba dostarczać ciepła by zaszła.
Nie zostanie ona zamieniona na promieniowanie gdyż taka forma energii w tym układzie nie występuje.
Nie zostanie zamieniona na energię wiązań chemicznych bo energia do tego potrzeba jest i tak w nadmiarze z rozpadu innych wiązań chemicznych.

Żeby dogłębniej rozwazyć tę sytuację należałoby trochę wiedzieć więcej na temat samego układu (np. czy jest on izolowany) inaczej możemy tylko poczynić założenia:
Jeśli założymy układ jest izolowany to zgodnie z pierwszą zasadą termodynamiki energia wewnętrzna układu przepływa pomiędzy jego stanami równowagowymi tylko w sposób ciepła i pracy. Powyższe więc rozumowanie jest oparte na tej zasadzie.