लेकिन यह एकमात्र विज्ञान नहीं है जिसे डेवलपर्स आज लोकप्रिय बनाने पर काम कर रहे हैं। और, ज़ाहिर है, उनका ध्यान रसायन विज्ञान से नहीं गया - पदार्थों की संरचना का सबसे दिलचस्प विज्ञान, जो आमतौर पर बच्चों को समझ से बाहर के तत्वों और सूत्रों से भयभीत करता है। लेकिन, हमेशा की तरह, यह दृष्टिकोण की बात प्रतीत होती है। शायद, यदि आप विभिन्न खेलों का उपयोग करके आवर्त सारणी के अध्ययन में विविधता लाते हैं और बच्चों को रंगीन और समझने योग्य अनुप्रयोग का उपयोग करके रासायनिक संयोजकता की अवधारणा से परिचित कराते हैं, तो विषय स्वयं उन्हें उबाऊ या दुर्गम नहीं लगेगा। इसलिए हम आपके ध्यान में रसायन विज्ञान सीखने के लिए अनुप्रयोगों और खेलों का चयन लाते हैं।

रासायनिक तत्वों की खोज के लिए एक आवेदन, जिसके बारे में अंग्रेजी लेखक और अभिनेता स्टीफन फ्राई ने एक बार कहा था: "इस एप्लिकेशन के लिए, आपको एक आईपैड खरीदना चाहिए!"। तत्व उच्च गुणवत्ता वाले 3D मॉडल के रूप में प्रस्तुत मुख्य रासायनिक तत्वों का एक प्रकार का डेटाबेस है। ऐप पॉपुलर साइंस मैगज़ीन में ग्रे मैटर कॉलम के लेखक थियोडोर ग्रे द्वारा द एलिमेंट्स पर आधारित है, लेकिन द एलिमेंट्स फीचर प्रिंट से बहुत आगे निकल जाते हैं।

प्रत्येक तत्व के लिए, एक उदाहरण चुना गया है, जो एक घूर्णन 3D मॉडल (उदाहरण के लिए, टिन के लिए एक टिन सैनिक, सोने के लिए एक सोने की पट्टी, आदि) के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, जिसे स्वतंत्र रूप से लॉन्च किया जा सकता है, चालू किया जा सकता है, बढ़े हुए - सामान्य तौर पर, सभी तरफ से खोजा गया। प्रत्येक तत्व के आगे डेटा और तथ्यों का एक कॉलम है जो इसकी विशेषताओं का विवरण देता है। डेवलपर्स अपने उत्पाद को निम्नानुसार चिह्नित करते हैं:

तत्व एक सहायता अनुप्रयोग नहीं है; आवर्त सारणी की एक समृद्ध और मनोरम प्रेम कहानी है, जिसे शब्दों और चित्रों में दोहराया गया है, जिससे आप हमारे ब्रह्मांड के निर्माण खंडों की सुंदरता और महिमा का अनुभव कर सकते हैं जैसा पहले कभी नहीं हुआ।

रसायन विज्ञान सीखने के लिए सबसे अच्छे कार्यक्रमों में से एक के रूप में कई बार मान्यता प्राप्त, तत्वों की कीमत केवल $4.99 है। ऐप को आईट्यून्स से डाउनलोड किया जा सकता है। दुर्भाग्य से, वीडियो समीक्षा केवल अंग्रेजी में उपलब्ध है, लेकिन दृश्य भी यह समझने के लिए पर्याप्त हैं कि यह कार्यक्रम कितना अच्छा है।

इस मुफ्त एप्लिकेशन में आपको विभिन्न पदार्थों के 3D मॉडल मिलेंगे। अणु में कई विज़ुअलाइज़ेशन मोड होते हैं जो उपयोगकर्ताओं को मॉडल को घुमाने, अणु को स्केल करने, ज़ूम इन / आउट, और बहुत कुछ करने की अनुमति देते हैं। एप्लिकेशन के पास आणविक मॉडल का एक बहुत ही सभ्य डेटाबेस है, लेकिन साथ ही, उपयोगकर्ता के पास जैविक अणुओं के अंतरराष्ट्रीय भंडार और उनके त्रि-आयामी मॉडल की विशेष साइटों से उदाहरण डाउनलोड करने का अवसर है। ऐसा करने के लिए, खोज बार (पानी, सोना, इंसुलिन, आदि) में पदार्थ का नाम दर्ज करें। बेशक, प्रत्येक अणु और आणविक यौगिक के बारे में व्यापक जानकारी यहां प्रस्तुत की गई है: आणविक संरचना का पूरा नाम (और क्या आपको याद है कि अक्सर पदार्थ संक्षिप्त होते हैं, और पूरा नाम आमतौर पर केवल विशेषज्ञों के लिए जाना जाता है?), संख्या और प्रोटीन के मामले में अमीनो एसिड के प्रकार, डीएनए और आरएनए के लिए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम, यौगिक शोधकर्ताओं के नाम, और बहुत कुछ। ऐप आईट्यून्स पर उपलब्ध है।

मिशिगन रसायन विज्ञान के प्रोफेसर द्वारा बनाया गया, यह ऐप उपयोगकर्ताओं को यह समझने में मदद करता है कि अणु कैसे जुड़ते हैं। गेमप्ले में पांच स्तर होते हैं, जिनमें से प्रत्येक को खिलाड़ी को 2D लुईस बिंदु संरचनाओं की रचना करने की आवश्यकता होती है। जिसने कार्य पूरा किया उसे 2डी संरचना को 3डी मॉडल में बदलने के साथ पुरस्कृत किया जाएगा। इसके अलावा, प्रत्येक स्तर के अंत में, एप्लिकेशन आपको ब्रह्मांड की संरचना और उसके पदार्थों के बारे में एक दार्शनिक अलंकारिक प्रश्न देगा, इसलिए यदि आप वैधता को समझने में विफल रहते हैं, तो भी रसायन विज्ञान का दर्शन आपके करीब हो जाएगा। आप केमिकल वैलेंस को ऐप स्टोर से $0.99 में डाउनलोड कर सकते हैं।

यह आपके मोबाइल डिवाइस में एक तरह की वर्चुअल केमिकल लैबोरेटरी है। यहां आप विभिन्न पदार्थों के साथ प्रयोग कर सकते हैं और सबसे अप्रत्याशित प्रतिक्रियाओं का निरीक्षण कर सकते हैं। जैसा कि आप समझते हैं, वर्चुअल स्पेस में आप विस्फोटक और रेडियोधर्मी पदार्थों के साथ भी प्रयोग कर सकते हैं। प्रयोगों के परिणाम वास्तविक समय में सिम्युलेटेड होते हैं, जबकि कार्यक्रम मापदंडों के एक समूह को ध्यान में रखता है: वायु संरचना, परिवेश का तापमान, द्रव्यमान और मिश्रित पदार्थों की मात्रा, आदि। नौसिखिए रसायनज्ञ के लिए कार्य को आसान बनाने के लिए, आवर्त सारणी से प्रत्येक पदार्थ के लिए मुख्य प्रतिक्रियाओं का आधार आवेदन में उपलब्ध है। हालांकि, आप "रसायनीकरण" कर सकते हैं और अपनी प्रतिक्रियाओं की खोज कर सकते हैं। केमिस्ट लैब iTunes पर $4.99 में उपलब्ध है। लेकिन एक नि: शुल्क परीक्षण संस्करण भी है।

एक और रसायन विज्ञान प्रयोगशाला सोचो? अनुमान नहीं लगाया! केम लैब एक मजेदार प्रश्नोत्तरी है जो बुनियादी रासायनिक सूत्रों के आपके ज्ञान का परीक्षण करेगी। उपयोगकर्ता को बदले में 5 कार्य करने के लिए कहा जाता है (गैस प्राप्त करने या उपयुक्त पदार्थों को मिलाने के लिए आवश्यक तत्वों को टेस्ट ट्यूब में खींचें, आदि)। प्रयोगों के अंत में, प्रत्येक कार्य के लिए आवश्यक परिणाम दिखाए जाते हैं और आपकी उपलब्धियों के साथ तुलना की जाती है। सावधान रहें - यदि प्रतिक्रिया असफल होती है, तो कुछ विस्फोट हो सकता है या आग लग सकती है। बेशक, एप्लिकेशन में काम करना सुरक्षित है, लेकिन कम से कम विस्फोट से पता चलता है कि वास्तव में इस तरह के अनुभव को दोहराने लायक नहीं है। ऐप ऐप स्टोर पर उपलब्ध है और इसकी कीमत केवल $ 0.99 है।

टॉकिंग बेन द डॉग छोटों के लिए एक खेल है। टॉकिंग डॉग बेन एक सेवानिवृत्त रसायन शास्त्र के प्रोफेसर हैं जो जीवन से थक चुके हैं। वह सिर्फ खाता-पीता है और अखबार पढ़ता है। आप इसे हिलाने की कोशिश कर सकते हैं, या आप बस "रसायन विज्ञान" बटन दबा सकते हैं और पुराने प्रोफेसर को उनके साथ सरल रासायनिक प्रयोग करने के लिए प्रयोगशाला में भेज सकते हैं (दो तरल पदार्थ मिलाएं और प्रतिक्रिया देखें)। कुछ भी विशेष रूप से शैक्षिक नहीं है, लेकिन कम से कम बच्चा यह सीखता है कि दो पदार्थों के मिश्रण से अप्रत्याशित प्रतिक्रिया हो सकती है। यह एक बच्चे को रसायन विज्ञान के बारे में एक विज्ञान के रूप में बताने के लिए एक अच्छी शुरुआत की तरह लगता है। ऐप आईट्यून्स और गूगल प्ले पर मुफ्त में उपलब्ध है।

रसायन विज्ञान का अध्ययन करने के लिए एक अन्य उपकरण, जो आपको तत्वों की गतिविधि से परिचित होने, रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने, रसायन विज्ञान में समस्याओं को हल करने, अंतिम प्रतिक्रिया उत्पादों को प्राप्त करने और गुणांक को बराबर करने की अनुमति देता है। आवेदन में डेढ़ हजार से अधिक रासायनिक यौगिकों की प्रतिक्रियाओं का विवरण है। एप्लिकेशन इंटरफ़ेस बेहद सरल है, हालांकि, साथ ही इसमें काम करना: प्रतिक्रिया के लिए, तालिका से आवश्यक तत्वों का चयन करना और उन्हें कनेक्ट करना पर्याप्त है। एप्लिकेशन को Google Play से मुफ्त में डाउनलोड किया जा सकता है।

रसायन विज्ञान सीखने के लिए गेम ऐप। अब आपको अपने बच्चे को रासायनिक तत्वों को रटने के लिए मजबूर करने की आवश्यकता नहीं है, बस उसके लिए तत्व प्रश्नोत्तरी स्थापित करें, जहां आवर्त सारणी का अध्ययन एक साधारण खेल रूप में किया जाता है। खेल के मूल नियम तालिका में कार्यक्रम द्वारा पेश किए गए रासायनिक तत्वों को देखना है। क्या आसान हो सकता है? लेकिन इस तरह की खोज की प्रक्रिया में बच्चा धीरे-धीरे तत्व का नाम, उसका प्रतीक और तालिका में स्थान याद रखता है - मूल बातें जो विषय के आगे के सफल अध्ययन के लिए आवश्यक हैं। अधिक उन्नत उपयोगकर्ताओं के लिए, एप्लिकेशन में अंतर्निहित क्विज़ हैं जिन्हें संभालना इतना आसान नहीं है। इसके अलावा, एप्लिकेशन विकिपीडिया से जुड़ा हुआ है, इसलिए आप हमेशा इस या उस तत्व के बारे में अतिरिक्त जानकारी मुफ्त विश्वकोश में प्राप्त कर सकते हैं।

यह एक ऐसा एप्लिकेशन है जो आपको कार्बनिक यौगिकों के सूत्रों को आसानी से आकर्षित करने की अनुमति देता है। लेकिन, जैसा कि उपयोगकर्ता नोट करते हैं, कार्यक्रम में पूर्ण प्रतिक्रियाओं का वर्णन और चित्रण करना असंभव है, इसलिए मोलप्राइम + का उपयोग केवल अभी के लिए एक सूत्र संपादक के रूप में किया जा सकता है। वैसे, एप्लिकेशन में अपनी उपलब्धियों को ट्विटर और ई-मेल के माध्यम से दोस्तों के साथ साझा करना आसान है, ताकि आप कौशल में प्रतिस्पर्धा कर सकें। मोलप्राइम+ से डाउनलोड करना आसान है

रसायन विज्ञान ओलंपियाड की तैयारी का सामान्य नुस्खा बहुत सरल है: अच्छा साहित्य पढ़ें और कड़ी मेहनत करें - समस्याओं को हल करें, तैयार समाधानों का विश्लेषण करें, पदार्थों के रासायनिक गुणों का अध्ययन करें। हम आपको छोटी टिप्पणियों वाली पुस्तकों की सूची और इलेक्ट्रॉनिक संसाधनों के लिंक देंगे। बेशक, यह सूची संपूर्ण से बहुत दूर है और सार्वभौमिक नहीं है, लेकिन इसमें सब कुछ उच्च गुणवत्ता का होने की गारंटी है। अधिकांश पुस्तकें किताबों की दुकानों से खरीदी जा सकती हैं, और कुछ पुरानी पुस्तकों को वेब से डाउनलोड किया जा सकता है।

अगर हम विशिष्ट ओलंपियाड के बारे में बात करते हैं, तो तैयारी का सबसे अच्छा तरीका पिछले वर्षों की समस्याओं को हल करना है। नेट पर आप पिछले 5-7 वर्षों में लगभग किसी भी गंभीर रसायन विज्ञान ओलंपियाड के लिए पूर्ण कार्य और समाधान पा सकते हैं। हालांकि, ऐसी बहुतायत में जानकारी हमेशा मदद नहीं करती है, स्वतंत्र कार्य का पर्याप्त अनुभव नहीं हो सकता है। समस्याओं और समाधानों के साथ प्रभावी ढंग से काम करने के लिए यहां कुछ सुझाव दिए गए हैं:

1. कार्यों का एक पूरा सेट लें, पर्याप्त समय आवंटित करें (उदाहरण के लिए, एक दिन की छुट्टी) और जितना संभव हो उतने कार्यों को हल करने का प्रयास करें। किसी भी कार्य में, भले ही वह पूरी तरह से काम न करे, जितना हो सके आगे बढ़ने की कोशिश करें और उस प्रश्न को ठीक करें जिसका आप उत्तर नहीं दे सके।
2. उसके बाद, आप समाधान की ओर मुड़ सकते हैं। जैसा कि आप प्रत्येक कार्य का विश्लेषण करते हैं, अपने लिए एक अलग नोटबुक में लिखें:
1. नए प्रतिक्रिया समीकरण जो आपने सीखे हैं;
2. नए रासायनिक विचार जिन्हें आपने समाधान से समझा;
3. नए तकनीकी समाधान (उदाहरण के लिए, सामान्य रूप में प्रतिक्रिया समीकरण, चर चुनने की विधि, तर्कपूर्ण चयन, आदि);
4. हल करते समय आपके द्वारा की गई गलतियाँ।

इस तरह की तैयारी में बहुत समय लगेगा, लेकिन यह वह है जो सबसे प्रभावी है। फिर, पूर्ण की गई नोटबुक को पढ़कर, आप अपनी स्मृति में आवश्यक जानकारी को आसानी से ताज़ा कर सकते हैं। और यह केवल सही निर्णयों के साथ एक सतही परिचित नहीं होगा, बल्कि नई सामग्री की गहरी महारत होगी।

एक ही सवाल रह जाता है कि इतना समय कहां से लाएं? इसका उत्तर यह हो सकता है: हमेशा समय होता है, हम इसे हमेशा सही तरीके से उपयोग नहीं करते हैं।

साहित्य के साथ तैयारी और काम करने में सफलता!

कहाँ से शुरू करें:

अकार्बनिक रसायन शास्त्र

1. बी। वी। नेक्रासोव "सामान्य रसायन विज्ञान के मूल सिद्धांत" (2 खंडों में, एम।: रसायन विज्ञान, 1973)। रसायन शास्त्र पर सर्वश्रेष्ठ घरेलू किताबों में से एक, एक पूर्ण क्लासिक। दिलचस्प अकार्बनिक रसायन विज्ञान का विश्वकोश, तत्वों के रसायन विज्ञान पर सबसे अच्छी किताब। पुस्तक के दो स्तर हैं। एक नौसिखिया केमिस्ट के लिए यह बेहतर है कि वह केवल बड़े प्रिंट को ही पढ़े। लेकिन सबसे दिलचस्प छोटे प्रिंट में छपा है। कुछ खंडों में, पुस्तक आधुनिक दृष्टिकोण से थोड़ी भोली है, लेकिन यह शुरुआत केमिस्टों के लिए इसके मूल्य से अलग नहीं होती है। पुस्तक को किताबों की दुकानों में पाया जा सकता है या इंटरनेट से डाउनलोड किया जा सकता है।
2. E. A. Eremina, O. N. Ryzhova "रसायन विज्ञान में स्कूली बच्चों की हैंडबुक" (M .: मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी का पब्लिशिंग हाउस, 2014)। पुस्तक "मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी - स्कूल" कार्यक्रम के अनुसार लिखी गई थी। प्रारंभ में, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी में प्रवेश करने वाले आवेदकों की मदद करने की योजना बनाई गई थी, लेकिन यह ओलंपियाड की तैयारी के लिए बहुत उपयोगी साबित हुआ। यह पुस्तक कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों की सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के साथ-साथ बुनियादी भौतिक और रासायनिक अवधारणाओं का एक सरल विवरण सावधानीपूर्वक चुनती है।
3. I. A. Leenson "रासायनिक तत्व" (मास्को: AST, 2017)। आवर्त सारणी के लिए एक विस्तृत गाइड, तत्वों का एक प्रकार का विश्वकोश, रसायन विज्ञान के सर्वश्रेष्ठ लोकप्रिय लोगों में से एक द्वारा संकलित। पुस्तक शुरुआती और पेशेवर रसायनज्ञ दोनों के लिए दिलचस्प है।

कार्बनिक रसायन शास्त्र

1. आई. आई. ग्रैंडबर्ग। "ऑर्गेनिक केमिस्ट्री" (चौथा संस्करण, एम.: ड्रोफ़ा, 2001)। संस्करणों की संख्या अपने लिए बोलती है। यह छात्रों के लिए एक पाठ्यपुस्तक है, लेकिन यह इतने सरल और समझने योग्य तरीके से लिखी गई है कि इससे स्कूली बच्चों को भी परेशानी नहीं होगी।
2. वी एम पोटापोव। "समस्याएं और कार्बनिक रसायन विज्ञान में व्यायाम" (तीसरा संस्करण, संशोधित और पूरक, एम.: खिमिया, 1989)। काफी सरल, लेकिन बहुत ही सक्षम समस्या पुस्तक, जिसमें बहुत सारे कार्य हैं। मुफ्त में ऑनलाइन डाउनलोड किया जा सकता है।

भौतिक रसायन

1. वी वी एरेमिन। "सैद्धांतिक और गणितीय रसायन विज्ञान स्कूली बच्चों के लिए" (दूसरा संस्करण, एम .: एमटीएसएनएमओ, 2014)। स्कूली बच्चों के लिए उपलब्ध कुछ भौतिक रसायन शास्त्र पुस्तकों में से एक। यह एक समस्या पुस्तक है, लेकिन प्रत्येक खंड का एक सैद्धांतिक परिचय है। गणित पर एक परिचयात्मक अध्याय भी है। पुस्तक का सबसे बड़ा लाभ यह है कि कार्यों को तीन स्तरों में विभाजित किया गया है, इसलिए इसका उपयोग न केवल अंतर्राष्ट्रीय, बल्कि स्कूल ओलंपियाड की तैयारी के लिए भी किया जा सकता है।

समस्या पुस्तकें

1. V. V. Eremin, N. E. Kuzmenko "रसायन विज्ञान में कार्यों और अभ्यासों का संग्रह। स्कूल पाठ्यक्रम "(एम।: परीक्षा, 2008)। समस्याओं का एक अच्छा संग्रह, जिसके अनुसार आप प्रवेश स्तर के ओलंपियाड की तैयारी कर सकते हैं। कम्प्यूटेशनल, गुणात्मक कार्यों और परिवर्तनों की श्रृंखला का एक सफल संयोजन। प्रत्येक खंड में एक संक्षिप्त सैद्धांतिक परिचय होता है जिसका उपयोग किया जा सकता हैएक रूपरेखा की तरह। पुस्तक बिक्री के लिए नहीं है।
2. N. E. Kuzmenko, V. V. Eremin, V. A. Popkov "द बिगिनिंग्स ऑफ़ केमिस्ट्री" (1-15 वां संस्करण, एम।: परीक्षा, 2000-2013; 16 वां संस्करण, संशोधित और पूरक, एम।: ज्ञान प्रयोगशाला, 2016)। यद्यपि यह कवर पर "पाठ्यपुस्तक" कहता है, यह विश्वविद्यालयों के आवेदकों के लिए एक मार्गदर्शिका है। यह 15 से अधिक संस्करणों के माध्यम से चला गया और बहुत लोकप्रिय हो गया। पुस्तक में कई समस्याएं और अच्छी तरह से शोध किए गए उदाहरण हैं।
3. ए.एन. लेविन, एन.ई. कुज़नेत्सोवा "रसायन विज्ञान में समस्या पुस्तक" (ग्रेड 9, 10 और 11, एम।: वेंटाना-ग्राफ के लिए एक अलग पुस्तक)। विद्यालय स्तर की समस्याओं का अच्छा संग्रह। कई कार्य प्रकृति में शैक्षिक हैं। कुछ कार्यों की जटिलता का स्तर स्कूली बच्चों के लिए अखिल रूसी ओलंपियाड के स्कूल या नगरपालिका चरण से मेल खाता है।

कैसे जारी रखें:

अकार्बनिक रसायन शास्त्र

1. यू। डी। ट्रीटीकोव "इनऑर्गेनिक केमिस्ट्री" के संपादकीय के तहत (3 खंडों में, एम।: अकादमी, 2004-2007)। मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के प्रोफेसरों द्वारा लिखित विश्वविद्यालय की पाठ्यपुस्तक। स्कूली बच्चों के लिए कई खंड सुलभ और उपयोगी हैं, लेकिन सामान्य तौर पर यह काफी जटिल है और व्यक्तिगत मुद्दों को हल करने के लिए इसका उल्लेख करना बेहतर है, न कि व्यवस्थित कार्य के लिए।
2. एन। हां। तुरोवा "टेबल्स-स्कीम्स ऑन अकार्बनिक केमिस्ट्री" (एम .: एमटीएसएनएमओ, 2009)। अकार्बनिक रसायन विज्ञान के लिए पौराणिक गाइड। नेटवर्क पर है।
3. एन.एन. ग्रीनवुड, ए.एम. अर्नशॉ "तत्वों का रसायन" (2 खंडों में, मॉस्को: बिनोम। ज्ञान प्रयोगशाला, 2015)। अकार्बनिक रसायन विज्ञान पर सर्वश्रेष्ठ विदेशी पाठ्यपुस्तकों में से एक। तीन-खंड संस्करण के लिए एक उत्कृष्ट अतिरिक्त, एड। त्रेताकोव।

कार्बनिक रसायन शास्त्र

1. जे. मार्च "ऑर्गेनिक केमिस्ट्री: रिएक्शन्स, मैकेनिज्म एंड स्ट्रक्चर" (4 खंडों में, एम.: मीर, 1987)। कार्बनिक रसायन विज्ञान पर एक उत्कृष्ट पुस्तक, उन्नत छात्रों के लिए उपयुक्त है। आप किताबों की दुकानों में खरीद सकते हैं या मुफ्त ऑनलाइन डाउनलोड कर सकते हैं। 2019 में, नॉलेज लैब पब्लिशिंग हाउस द्वारा 4-वॉल्यूम संस्करण "मार्च्स ऑर्गेनिक केमिस्ट्री। रिएक्शन्स, मैकेनिज्म, स्ट्रक्चर" प्रकाशित किया गया था।
2. N. A. Tyukavkina, Yu. I. Baukov "बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री" (तीसरा संस्करण, मॉस्को, ड्रोफा, 2004)। मेडिकल स्कूलों के लिए आम तौर पर स्वीकृत पाठ्यपुस्तक। उन्नत छात्रों के लिए - जैव रसायन पर सर्वश्रेष्ठ प्रकाशनों में से एक।

समस्या पुस्तकें

1. A. Z. Lisitsyn, A. A. Zeifman "रसायन विज्ञान में बहुत गैर-मानक कार्य" (मास्को: MTSNMO, 2015)। संग्रह में अकार्बनिक, कार्बनिक और भौतिक रसायन विज्ञान में 500 से अधिक गैर-मानक समस्याएं हैं। कार्यों को जटिलता के कई स्तरों में विभाजित किया गया है, सभी कार्यों के लिए उत्तर और/या निर्देश दिए गए हैं। संग्रह का इरादा है, सबसे पहले, स्कूल में रसायन विज्ञान में अतिरिक्त कक्षाओं के लिए: ओलंपियाड, स्कूल सर्कल की तैयारी, यह उन सभी के लिए रुचि का होगा जो रसायन विज्ञान से जुड़े हैं और सुंदर और असामान्य रासायनिक संरचनाओं और परिवर्तनों में रुचि रखते हैं।

रसायन विज्ञान पर लोकप्रिय और लोकप्रिय विज्ञान पुस्तकें

1. बच्चों के लिए विश्वकोश। खंड 17. रसायन विज्ञान (मास्को: अवंता+, 2000, 2007, 2010)। बच्चों और वयस्कों के लिए रसायन विज्ञान पर एक अद्भुत किताब। रसायन विज्ञान के सभी मुख्य वर्गों को कवर करने वाले बहुत ही रोचक लेख, उत्कृष्ट चित्र, उत्कृष्ट रूसी। पुस्तक शुरुआती और उन दोनों के लिए अच्छी है जो पहले से ही कुछ जानते हैं। प्रत्येक रसायनज्ञ के पास यह पुस्तक शेल्फ पर होनी चाहिए।
2. एम जी वोरोनकोव, ए यू रूलेव "रसायन विज्ञान और रसायनज्ञों पर मजाक और बयाना दोनों में" (एम .: मेनेमोज़िना, 2011)। वास्तविक जीवन में रासायनिक खोजों और रसायनज्ञों के बारे में रोचक और मजेदार कहानियों का संग्रह। यह वैज्ञानिक उपाख्यानों का संग्रह नहीं है, बल्कि रसायन विज्ञान के इतिहास पर एक अच्छी पाठ्यपुस्तक है, जिसमें केवल सावधानीपूर्वक सत्यापित तथ्य प्रस्तुत किए गए हैं। यह पुस्तक पढ़ने में दिलचस्प होगी - और छात्र और उनके माता-पिता।
3. विजय का एक संक्षिप्त क्षण (एम.: नौका, 1989)। रसायन विज्ञान, भौतिकी, जीव विज्ञान में महान खोजें कैसे हुईं, इस बारे में एक किताब। यह उन लोगों के लिए है जो पेशेवर रूप से विज्ञान में संलग्न होने जा रहे हैं और मानवता को लाभ पहुंचाते हैं। पुस्तक एक पुरानी किताब है, यह स्टोर में नहीं है, लेकिन इसे नेटवर्क से डाउनलोड किया जा सकता है।

4 और किताबें

1. I. S. दिमित्रीव, K. M. निकितिन "दिमित्री मेंडेलीव। महान कानून के लेखक" (एम .: एस्ट-प्रेस, 2013)। "रूस के इतिहास के लिए गाइड" श्रृंखला से पुस्तक। दुनिया में सबसे प्रसिद्ध रूसी वैज्ञानिक - डी। आई। मेंडेलीव की एक छोटी, लेकिन बहुत जानकारीपूर्ण और विश्वसनीय जीवनी। न केवल वैज्ञानिक की उत्कृष्ट उपलब्धियों का वर्णन किया गया है, बल्कि विज्ञान, सार्वजनिक और व्यक्तिगत जीवन में उनकी खोजों और विफलताओं का भी वर्णन किया गया है।
2. सरल विज्ञान। भौतिकी और रसायन विज्ञान में सरल और बहुत मनोरंजक प्रयोगों के विवरण वाली पुस्तकों का एक सेट। बच्चों की विज्ञान में रुचि जगाने के लिए बेहतरीन किताबें।
3. आई। एम। टिटोवा "रसायन विज्ञान और कला। ग्रेड 10-11" (पाठ्यपुस्तक, एम.: वेंटाना-ग्राफ, 2007)। उन लोगों के लिए एक किताब जो व्यापक शिक्षा प्राप्त करना चाहते हैं। विज्ञान और कला की परस्पर क्रिया - दुनिया को जानने के दो मौलिक रूप से अलग-अलग तरीके - बहुत दिलचस्प तरीके से दिखाए गए हैं। विज्ञान से दूर क्षेत्रों में रसायन विज्ञान कैसे प्रकट होता है, इसका एक उत्कृष्ट उदाहरण।
4. वी. वी. एरेमिन "रसायन विज्ञान में गणित" (मास्को: एमटीएसएनएमओ, 2011)। एक शारीरिक और गणितीय मानसिकता वाले स्कूली बच्चों के लिए एक किताब। यह बताता है कि रासायनिक समस्याओं को हल करने के लिए गणित का उपयोग कैसे किया जाता है। गणितीय समीकरणों पर रसायन विज्ञान के नियमों द्वारा लगाए गए प्रतिबंधों पर चर्चा की गई है।

ओलंपियाड और तैयारी के लिए साइट

1. सभी विषयों में।
2. http://www.chem.msu.ru/rus/olimp/ - ओलंपियाड के बारे में सूचना सामग्री: मास्को, अखिल रूसी, मेंडेलीव, अंतरराष्ट्रीय। सैद्धांतिक और प्रायोगिक दौर की समस्याएं, विस्तृत समाधान, विजेताओं की सूची और तस्वीरें दी गई हैं।

4 और साइटें

1. सभी विषयों में ओलंपियाड "लोमोनोसोव"। पंजीकरण की आवश्यकता है।
2. ऑल-साइबेरियन ओपन केमिस्ट्री ओलंपियाड की सामग्री।
3. http://chem.dist.mosolymp.ru/ एक दूरस्थ शिक्षा प्रणाली है जिसका उद्देश्य प्राथमिक रूप से सभी स्तरों के ओलंपियाड की तैयारी करना है - स्कूल से लेकर अंतर्राष्ट्रीय तक। इसमें विषय और ओलंपियाड दोनों के आधार पर बड़ी संख्या में कार्य शामिल हैं। रसायन विज्ञान के सभी प्रमुख वर्गों के लिए सैद्धांतिक सामग्री दी जाती है और विशिष्ट समस्याओं के समाधान का विश्लेषण किया जाता है। प्रणाली नि: शुल्क है, लेकिन न्यूनतम पंजीकरण की आवश्यकता है।

इंटरनेट संसाधन

1. लोकप्रिय विज्ञान परियोजना "बड़े विज्ञान के तत्व" (भौतिकी, रसायन विज्ञान, गणित, खगोल विज्ञान, जीवन विज्ञान, पृथ्वी विज्ञान)। विज्ञान समाचार, किताबें, लोकप्रिय विज्ञान लेख, व्याख्यान, विश्वकोश।
2. लोकप्रिय विज्ञान पत्रिका "संभावित"। पत्रिका 2005 से प्रकाशित हुई है, "रसायन विज्ञान" खंड - 2011 से। इसमें आप सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान, कार्बनिक रसायन विज्ञान, मल्टीमीडिया सामग्री, समाधान के साथ रासायनिक ओलंपियाड की समस्याएं, आवेदकों के लिए प्रवेश परीक्षा की समस्याएं, मनोविज्ञान और शिक्षाशास्त्र पर शिक्षकों के लिए सामग्री, वीडियो के उज्ज्वल विषयगत संग्रह और इंटरैक्टिव 3 डी चित्रण पर पाठ्यपुस्तकें पा सकते हैं।

शिक्षा के लिए संघीय एजेंसी

यूएसटीयू - यूपीआई

धातुकर्म प्रक्रियाओं के सिद्धांत विभाग

एल.ए. ज़ुकोवा, ए.ए. Zhukov

भौतिक रसायन

विभाग द्वारा तैयार शैक्षिक इलेक्ट्रॉनिक पाठ संस्करण "धातुकर्म प्रक्रियाओं का सिद्धांत"

150100 - धातु विज्ञान, 150600 - सामग्री विज्ञान और सामग्री की प्रौद्योगिकी के छात्रों के लिए अनुशासन "भौतिक रसायन विज्ञान" पर व्याख्यान का सार

येकातेरिनबर्ग

धारा 1. परिचय और बुनियादी शर्तें

अनुशासन के नाम से ही यह पता चलता है कि यह रसायन विज्ञान और भौतिकी के बीच एक सीमांत विज्ञान है। भौतिक रसायन विज्ञान का मुख्य कार्य विभिन्न भौतिक और रासायनिक घटनाओं के संबंध का अध्ययन है। चूंकि कोई भी वास्तविक घटना जटिल होती है, इसमें व्यक्तिगत पहलुओं का चयन - भौतिक या रासायनिक - बल्कि मनमाना होता है। इसलिए, कभी-कभी भौतिक रसायन विज्ञान और भौतिकी और रसायन विज्ञान के अलग-अलग वर्गों द्वारा अध्ययन किए गए मुद्दों के बीच एक रेखा खींचना मुश्किल होता है। एक विज्ञान के रूप में, भौतिक रसायन विज्ञान ने 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में आकार लेना शुरू किया, हालांकि भौतिक रसायन विज्ञान की सामग्री का नाम और सामान्य परिभाषा सबसे पहले एम.वी. लोमोनोसोव (1752): "भौतिक रसायन विज्ञान एक ऐसा विज्ञान है जिसे भौतिक वैज्ञानिकों के प्रावधानों और प्रयोगों के आधार पर जटिल निकायों में रासायनिक क्रियाओं के माध्यम से होने वाले कारणों की व्याख्या करनी चाहिए।"

भौतिक रसायन विज्ञान रासायनिक प्रक्रियाओं के बहुपक्षीय अध्ययन से संबंधित है

और भौतिक घटनाओं के साथ, दोनों विज्ञानों के सैद्धांतिक और प्रायोगिक तरीकों का उपयोग करते हुए, साथ ही साथ अपने स्वयं के। यह एक रासायनिक प्रक्रिया के पाठ्यक्रम और उसके परिणाम की भविष्यवाणी करना संभव बनाता है, और इसके परिणामस्वरूप, एक इष्टतम परिणाम प्राप्त करने के लिए इसे नियंत्रित करना संभव बनाता है। भौतिक रसायन विज्ञान के आवेदन के क्षेत्र में रासायनिक और चरण परिवर्तन, रासायनिक प्रक्रियाओं पर भौतिक मापदंडों के प्रभाव और भौतिक गुणों पर रासायनिक संरचना के प्रभाव के सभी मुद्दों को शामिल किया गया है। पदार्थों के विभिन्न गुणों और उनकी भागीदारी के साथ विभिन्न प्रक्रियाओं की विशेषताओं के बहुपक्षीय अध्ययन के आधार पर, भौतिक रसायन विज्ञान दो सबसे महत्वपूर्ण कार्यों को हल करता है - यह प्रक्रिया की संभावना और इसकी गति को स्थापित करता है, उन कारकों को निर्धारित करता है जो इसे होने की अनुमति देते हैं। को नियंत्रित।

धातु विज्ञान लंबे समय से भौतिक रसायन विज्ञान की उपलब्धियों पर आधारित है, जिसने धातुकर्म इकाइयों में होने वाली प्रक्रियाओं के सिद्धांत को विकसित करना संभव बना दिया है। दी गई शर्तों के तहत विभिन्न प्रक्रियाओं की संभावना को सही ठहराते हुए, वैज्ञानिक दृष्टिकोण उनकी सबसे पूर्ण घटना के लिए स्थितियों की पहचान करना, इन प्रक्रियाओं की दरों की गणना करना, उनके पाठ्यक्रम के दौरान अवशोषित या जारी गर्मी की मात्रा को ध्यान में रखना संभव बनाता है, और एक के रूप में परिणाम, उच्च गुणवत्ता वाली धातु प्राप्त करने के लिए तकनीकी व्यवस्थाओं का अनुकूलन।

धातुओं और मिश्र धातुओं का उत्पादन एक जटिल और बहु-चरण प्रक्रिया है, जिसके प्रत्येक चरण में, तरल अवस्था सहित, भविष्य की संरचनात्मक सामग्री की आवश्यक संरचना और आवश्यक गुण बनते हैं। भौतिक रसायन शास्त्र के तरीकों का उपयोग मिश्र धातु की रासायनिक संरचना को दिए गए गुणों के साथ प्रमाणित करने और इसे प्राप्त करने के तरीकों को निर्धारित करने के लिए किया जाता है, इसके क्रिस्टलीकरण के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं का अनुकूलन, एक पिंड की शीतलन दर निर्धारित करता है, जो किसी दिए गए चरण संरचना के गठन में योगदान देता है और संरचना, और धातु विज्ञान में कई अन्य प्रक्रियाओं के विश्लेषण में। इस प्रकार, भौतिक रसायन विज्ञान वांछित गुणों के साथ धातु, मिश्र धातु और अन्य सामग्री प्राप्त करने का सैद्धांतिक आधार है।

पर वर्तमान में, भौतिक रसायन विज्ञान अपने स्वयं के अनुसंधान विधियों के साथ एक स्वतंत्र अनुशासन है और कई अनुप्रयुक्त विषयों के लिए सैद्धांतिक आधार है।

भौतिक रसायन विज्ञान एक विशेषज्ञ धातुकर्मी के वैज्ञानिक दृष्टिकोण को आकार देने में एक प्रमुख भूमिका निभाता है, जो सबसे सामान्य पदों से धातुओं और मिश्र धातुओं को प्राप्त करने और प्रसंस्करण की प्रक्रियाओं के विश्लेषण और भविष्यवाणी करने की अनुमति देता है।

भौतिक रसायन विज्ञान का अध्ययन करने का उद्देश्य छात्रों को इस वैज्ञानिक अनुशासन के बुनियादी नियमों और उनके परिणामों से परिचित कराना है, कुछ सैद्धांतिक

और सिस्टम की संतुलन स्थिति और चल रही प्रक्रियाओं के कैनेटीक्स, विकासशील कौशल और क्षमताओं के मापदंडों का अध्ययन करने के लिए प्रयोगात्मक तरीकेविशेष पाठ्यक्रमों में धातुकर्म प्रक्रियाओं और प्रौद्योगिकियों के गहन अध्ययन के लिए आवश्यक भौतिक और रासायनिक विश्लेषण।

भौतिक रसायन विज्ञान द्वारा अध्ययन की गई विभिन्न प्रकार की घटनाओं ने भीतर अलगाव को जन्म दिया

इसके कई खंड हैं, जिनमें से मुख्य में निम्नलिखित शामिल हैं।

रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकीऊर्जा संतुलन, रासायनिक और चरण संतुलन के मुद्दों पर विचार करने के साथ-साथ उन प्रणालियों में प्रक्रियाओं की दिशा को स्पष्ट करने से संबंधित है जहां कोई संतुलन नहीं है।

पदार्थ की संरचनाइसमें परमाणुओं, अणुओं की संरचना और पदार्थ की विभिन्न समग्र अवस्थाओं में उनकी परस्पर क्रिया का अध्ययन शामिल है।

समाधान सिद्धांतसमाधान बनाने वाले शुद्ध पदार्थों के गुणों के अनुसार समाधान और उनके घटकों के गुणों की व्याख्या और भविष्यवाणी करना है।

रासायनिक गतिकीरासायनिक प्रतिक्रियाओं की गति और तंत्र, प्रवाह की स्थिति पर उनकी निर्भरता का अध्ययन करता है।

सतह की घटनातरल पदार्थ और ठोस की सतह परतों के विशिष्ट गुणों और समग्र रूप से सिस्टम की विशेषताओं पर उनके प्रभाव पर विचार करें।

इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री चार्ज कणों - आयनों से जुड़े रासायनिक प्रक्रियाओं का अध्ययन है।

इन वर्गों के बीच कोई स्पष्ट सीमाएँ नहीं हैं। किसी भी घटना का अध्ययन करते समय, विभिन्न वर्गों के अभ्यावेदन का उपयोग करना पड़ता है।

भौतिक रसायन विज्ञान के क्षेत्र में अनुसंधान तीन मुख्य विधियों पर आधारित है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी अवधारणाएं, कानून और अनुसंधान के प्रयोगात्मक तरीके हैं।

भौतिक रसायन शास्त्र के तरीके

थर्मोडायनामिक विधि. इसकी मदद से प्राप्त सभी अवधारणाओं और कानूनों को प्रक्रियाओं के आणविक तंत्र में प्रवेश किए बिना, अनुभव के विवरण के परिणामस्वरूप तैयार किया जाता है। इस वजह से, यह विधि औपचारिक है, जो इसके आवेदन के दायरे को कुछ हद तक सीमित करती है। हालाँकि, यह व्यावहारिक गणनाओं को भी सुविधाजनक बनाता है।

सांख्यिकीय विधि।यह कणों के बड़े समूह के रूप में निकायों के विचार पर आधारित है, जो थर्मोडायनामिक्स की अवधारणाओं और नियमों को प्रमाणित करना और वर्णित घटनाओं की सीमा का विस्तार करना संभव बनाता है। यह विधि पदार्थों के स्थूल गुणों को अणुओं के सूक्ष्म गुणों से संबंधित करती है।

आणविक गतिजतरीका। आपको पदार्थों के गुणों और उनकी भागीदारी के साथ प्रक्रियाओं की विशेषताओं का वर्णन करने की अनुमति देता है, जिसमें गति के नियमों और इन पदार्थों को बनाने वाले कणों की बातचीत के आधार पर गति शामिल है।

भौतिक रसायन विज्ञान द्वारा अध्ययन की गई घटना की प्रकृति जटिल है; इसलिए, सैद्धांतिक और प्रयोगात्मक अनुसंधान विधियों के निरंतर सुधार के बावजूद, उनके सैद्धांतिक विवरण को संपूर्ण नहीं माना जा सकता है। घटना के सार की व्यापक समझ सृजन के मार्ग पर चलती है मॉडल प्रतिनिधित्वउनकी क्रमिक जटिलता और विवरण के साथ नए प्रयोगात्मक तथ्य जमा हो रहे हैं। कोई भी मॉडल वास्तविकता की कमोबेश सरलीकृत, जानबूझकर आदर्शित छवि है। भौतिक रसायन विज्ञान में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सबसे प्रसिद्ध सरल अमूर्त एक आदर्श गैस, एक आदर्श क्रिस्टल, एक आदर्श समाधान, आदि के मॉडल हैं। गणितीय अभिव्यक्तियाँ जो सरलतम मॉडल के आधार पर घटनाओं और प्रक्रियाओं का वर्णन करती हैं, उनमें कठिन-से-निर्धारित मात्राएँ नहीं होती हैं, जो गणना को सरल करता है। एक नियम के रूप में, उनके आधार पर गणना वास्तविक प्रणालियों के गुणों के प्रयोगात्मक रूप से मापा मूल्यों के साथ संतोषजनक समझौता नहीं करती है। हालांकि, ऐसी तुलना भी उपयोगी है। प्रायोगिक डेटा से सैद्धांतिक भविष्यवाणियों के विचलन की प्रकृति और परिमाण के आधार पर, यह एक वास्तविक वस्तु की विशेषताओं को प्रकट करना संभव बनाता है जिसे आदर्श मॉडल में ध्यान में नहीं रखा जाता है और मॉडल सिद्धांत के अधिक उन्नत संस्करणों में अतिरिक्त मापदंडों को पेश करना संभव बनाता है।

बुनियादी अवधारणाएं और परिभाषाएं

भौतिक रसायन विज्ञान का मूल खंड है रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी।इसके ढांचे के भीतर पेश किए गए वैचारिक तंत्र का उपयोग भौतिक रसायन विज्ञान के अन्य वर्गों में भी किया जाता है।

थर्मोडायनामिक प्रणाली- यह एक काल्पनिक या वास्तविक इंटरफ़ेस के माध्यम से आसपास के स्थान से अलग किया गया एक पिंड या पिंडों का एक समूह है। एक थर्मोडायनामिक प्रणाली का द्रव्यमान अपरिवर्तित होता है, और पर्यावरण के साथ इसकी बातचीत केवल गर्मी और काम के रूप में ऊर्जा के आदान-प्रदान के माध्यम से होती है। एक माध्यम के साथ एक प्रणाली के आदान-प्रदान के मामले में, इसे खुला कहा जाता है। हम केवल ऐसे थर्मोडायनामिक सिस्टम पर विचार करेंगे जो पर्यावरण के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान करते हैं, लेकिन पदार्थ (बंद) का आदान-प्रदान नहीं करते हैं, उन्हें केवल "सिस्टम" कहते हैं।

ऊर्जा पदार्थ की गति की एक विशेषता है, दोनों मात्रात्मक और गुणात्मक रूप से, अर्थात। इस आंदोलन का पैमाना। किसी भी प्रणाली में ऊर्जा होती है, और इसके रूप विविध होते हैं, जैसे कि पदार्थ की गति के रूप होते हैं।

एक प्रणाली को बंद या पृथक कहा जाता है, अगर यह पर्यावरण के साथ या तो गर्मी के रूप में या काम के रूप में ऊर्जा का आदान-प्रदान नहीं करता है। यदि ऊर्जा का आदान-प्रदान केवल कार्य के रूप में होता है, तो निकाय कहलाता है रुद्धोष्म रूप से बंद. एक प्रणाली को सजातीय कहा जाता है यदि उसके प्रत्येक गुण का सिस्टम के विभिन्न भागों में समान मूल्य होता है या एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर लगातार बदलता रहता है। एक प्रणाली विषम है यदि इसमें भौतिक इंटरफेस द्वारा एक दूसरे से अलग किए गए कई भाग होते हैं, जिससे गुजरते समय गुण और संरचना अचानक बदल सकती है। भौतिक इंटरफ़ेस द्वारा शेष भागों से अलग किए गए सिस्टम के सजातीय भाग को चरण कहा जाता है। एक बंद बर्तन में, इसके ऊपर वाष्प के साथ एक विषम प्रणाली का एक उदाहरण तरल है। इस प्रणाली में दो भाग (चरण) होते हैं, जिसके बीच की सीमा से गुजरते समय, उदाहरण के लिए, घनत्व अचानक बदल जाता है।

एक प्रणाली के सभी भौतिक और रासायनिक गुणों की समग्रता इसकी स्थिति की विशेषता है। किसी भी गुण को बदलने से उसकी स्थिति में परिवर्तन होता है। हालांकि, सिस्टम के सभी गुण स्वतंत्र नहीं हैं। उनमें से कुछ को दूसरों के माध्यम से व्यक्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक आदर्श गैस की अवस्था को उसके तीन गुणों द्वारा निर्दिष्ट किया जा सकता है: तापमान T, आयतन V और दबाव P। राज्य के प्रसिद्ध आदर्श गैस समीकरण के तीसरे को निर्धारित करने के लिए उनमें से दो को चुनना पर्याप्त है - मेंडेलीव-क्लैपेरॉन समीकरण:

जहाँ R सार्वत्रिक गैस स्थिरांक है (R = 8.314 J/(mol × K)), n गैस के मोलों की संख्या है।

हालांकि, अधिकांश वास्तविक प्रणालियों के लिए, राज्य f(P,V,T) = 0 के सामान्य समीकरण अज्ञात या बहुत जटिल हैं और पर्याप्त सटीक नहीं हैं, जो हमें व्यक्तिगत गुणों के विशेष संबंधों का उपयोग करने के लिए मजबूर करता है जबकि अन्य स्थिर रहते हैं।

आमतौर पर, स्वतंत्र चर वे माने जाते हैं जिनके मान, दी गई शर्तों के तहत, निर्धारित करना और बदलना आसान होता है। बहुत बार ये तापमान और दबाव होते हैं। मल्टीकंपोनेंट सिस्टम में, घटकों की सांद्रता उनमें जोड़ दी जाती है।

व्यापक गुण हैं, अर्थात्। पदार्थ की मात्रा, या प्रणाली के द्रव्यमान (उदाहरण के लिए, मात्रा), और गहन, द्रव्यमान पर निर्भर नहीं (उदाहरण के लिए, तापमान) के आधार पर। व्यापक गुणों से कई गहन गुण आसानी से प्राप्त हो जाते हैं। इस प्रकार, मोलर (या मोलर) आयतन V m, जो कि एक गहन गुण है, सिस्टम के कुल आयतन (व्यापक गुण) को उसके घटक पदार्थों के मोल्स की संख्या से विभाजित करके प्राप्त किया जा सकता है। घनत्व - किसी पदार्थ के इकाई आयतन का द्रव्यमान - भी एक गहन गुण है। ऊष्मप्रवैगिकी में, वे मुख्य रूप से दाढ़ गुणों के साथ काम करते हैं, क्योंकि संतुलन की स्थिति में उनके मूल्य पूरे सिस्टम और उसके किसी भी हिस्से के लिए समान होते हैं।

एक प्रणाली के स्वतंत्र गहन गुणों को कहा जाता है राज्य पैरामीटर. अन्य गुणों को इन मापदंडों के कार्यों के रूप में माना जाता है।

सिस्टम की किसी भी संपत्ति का मूल्य उन राज्यों पर निर्भर नहीं करता है जिनमें यह पहले था, यानी। थर्मोडायनामिक पथ पर निर्भर नहीं करता है जिसके द्वारा सिस्टम किसी दिए गए राज्य में आया था। कोई भी परिवर्तन जो प्रणाली में होता है, और उसके गुणों में परिवर्तन के साथ जुड़ा होता है, एक प्रक्रिया कहलाती है। इस प्रकार, संपत्ति परिवर्तन प्रक्रिया के पथ पर निर्भर नहीं करता है, लेकिन केवल सिस्टम के प्रारंभिक और अंतिम राज्यों द्वारा निर्धारित किया जाता है।पर

भविष्य में, हम ग्रीक अक्षर (उदाहरण के लिए, V ) का उपयोग किसी संपत्ति में एक परिमित परिवर्तन प्रदर्शित करने के लिए करेंगे, और लैटिन अक्षर d या (आंशिक डेरिवेटिव में) इस संपत्ति में एक असीम परिवर्तन प्रदर्शित करने के लिए।

वह प्रक्रिया जिसमें प्रणाली, प्रारंभिक अवस्था को छोड़कर, परिवर्तनों की एक श्रृंखला से गुजरकर, वापस आती है, वृत्ताकार कहलाती है। स्पष्ट है कि वृत्ताकार प्रक्रिया में निकाय के गुणों में परिवर्तन शून्य के बराबर होता है। स्थिर तापमान (T \u003d const) पर होने वाली प्रक्रियाओं को कहा जाता है इज़ोटेर्माल, स्थिर दबाव पर (P = const ) - समदाब रेखीय या समदाब रेखीयसिस्टम के स्थिर आयतन पर (V = const ) -

आइसोकोरिक या आइसोकोरिक. वे प्रक्रियाएँ जिनमें तंत्र और पर्यावरण के बीच ऊर्जा का आदान-प्रदान केवल कार्य के रूप में होता है, कहलाते हैं

रुद्धोष्म

एक प्रणाली की स्थिति जिसमें किसी भी बिंदु पर उसके सभी मापदंडों ने निरंतर मान लिया है और समय के साथ नहीं बदलता है, संतुलन कहलाता है। वह प्रक्रिया जिसके द्वारा एक प्रणाली संतुलन अवस्थाओं की एक श्रृंखला से गुजरती है, कहलाती है संतुलन प्रक्रिया. यह केवल एक असीम रूप से धीमी प्रक्रिया हो सकती है। इस मामले में "संतुलन" की अवधारणा "प्रतिवर्ती" की अवधारणा के साथ मेल खाती है। रिवर्सिबल एक ऐसी थर्मोडायनामिक प्रक्रिया है जो सिस्टम को पर्यावरण में कोई बदलाव छोड़े बिना अपनी मूल स्थिति में लौटने की अनुमति देती है। कोई भी संतुलन प्रक्रिया प्रतिवर्ती होती है और, इसके विपरीत, एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया के दौरान, प्रणाली संतुलन अवस्थाओं की एक श्रृंखला से गुजरती है। लीक होने के बाद अपरिवर्तनीय प्रक्रियासिस्टम स्वतंत्र रूप से नहीं कर सकता, अर्थात। बाहरी प्रभाव के बिना, मूल स्थिति में लौट आएं। सभी वास्तविक, स्वचालित रूप से बहने वाली प्रक्रियाएं अपरिवर्तनीय हैं और केवल कुछ हद तक प्रतिवर्ती प्रक्रिया की अवधारणा तक पहुंच सकती हैं।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एक थर्मोडायनामिक प्रणाली पर्यावरण के साथ दो रूपों में ऊर्जा का आदान-प्रदान कर सकती है: कार्य (मैक्रोफिजिकल फॉर्म) और हीट (माइक्रोफिजिकल फॉर्म)।

कार्य इस प्रकार की गति (ऊर्जा) के स्थानांतरण का एक मात्रात्मक माप है, जो परिमित द्रव्यमान को स्थानांतरित करके किया जाता है, अर्थात। किसी भी ताकत के प्रभाव में संपूर्ण या उसके भागों के रूप में प्रणाली।

ऊर्जा और कार्य के लिए सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली इकाइयाँ, विशेष रूप से उष्मागतिकी में, SI जूल (J) और ऑफ-सिस्टम इकाई, कैलोरी (1) हैं।

कैल = 4.18 जे)।

काम के प्रदर्शन के साथ एक प्रक्रिया के एक उदाहरण के रूप में, पिस्टन के नीचे सिलेंडर में गैस के विस्तार पर विचार करें, जो दबाव पी (चित्रा 1) के अधीन है।

यदि पिस्टन के नीचे की गैस (बिना घर्षण के गतिमान) आयतन V 1 की अवस्था से आयतन V 2 की अवस्था तक फैलती है, तो यह बाहरी दबाव के विरुद्ध A कार्य करती है। बल F जिसके साथ गैस पिस्टन पर कार्य करती है

एफ = पीएस

जहाँ S बेलन का अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल है। अतिसूक्ष्म कार्य ए उठाते समय किया गया

चित्र 1 - विस्तार के दौरान दाबित गैस द्वारा कार्य करना

पिस्टन ऊंचाई डीएच है

ए = एफ डीएच = पीएस डीएच,

δ ए = पी डीवी।

गैस के आयतन में परिमित परिवर्तन के लिए, परिणामी समीकरण को एकीकृत करते हुए, हम प्राप्त करते हैं:

ए = पीडीवी।

माना गया उदाहरण राज्य 1 से राज्य 2 (चित्र 2) में सिस्टम संक्रमण के दो अलग-अलग पथों (ए और बी) के लिए ग्राफिक रूप से चित्रित किया जा सकता है।

चित्र 2 - पथ a और पथ b के अनुदिश होने वाली प्रक्रियाओं में आयतन V 1 से आयतन V 2 तक फैली हुई गैस द्वारा किए गए कार्य की मात्रा में अंतर

चूंकि काम संख्यात्मक रूप से वक्र के नीचे के क्षेत्र के बराबर है, जो कि इंटीग्रैंड (पी) का ग्राफ है, यह स्पष्ट है कि ए ए ए बी, हालांकि दोनों मामलों में सिस्टम की प्रारंभिक और अंतिम स्थिति, साथ ही साथ परिवर्तन गुणों में (पी और वी), समान हैं।

इसलिए, कार्य प्रक्रिया के पथ पर निर्भर करता है, और इसलिए यह सिस्टम का गुण नहीं है। कार्य एक प्रक्रिया की विशेषता है। इसलिए, संपत्ति परिवर्तन के विपरीत (,घ और) काम और उसके असीम के लिएमात्रा पदनाम अपनाया गयाक्रमशः ए और δए।

यदि गैस एक स्थिर बाहरी दबाव (P = const ) पर फैलती है, तो, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है, कार्य की गणना प्रारंभिक अवस्था से सिस्टम के संक्रमण के परिणामस्वरूप आयतन में परिवर्तन से दबाव को गुणा करके की जाती है। अंतिम राज्य।

ए = पी (वी 2 - वी 1)

ऊष्मा इस प्रकार की गति (ऊर्जा) के स्थानांतरण का एक मात्रात्मक माप है, जो दो आसन्न पिंडों के अणुओं की अराजक टक्कर द्वारा किया जाता है।

गर्मी, काम की तरह, सिस्टम की संपत्ति नहीं है, बल्कि प्रक्रिया की एक विशेषता है, और इसके पथ पर निर्भर करती है। इसलिए, सिस्टम में हीट रिजर्व के बारे में बात करना असंभव है। गर्मी पदनाम -क्यू या इसकी असीम रूप से छोटी राशि के लिए -क्यू . सिस्टम इसमें होने वाली प्रक्रियाओं के संबंध में गर्मी को अवशोषित और मुक्त दोनों कर सकता है। गर्मी का अवशोषण, इस मामले में सशर्त रूप से सकारात्मक माना जाता है ( Q > 0) में होता है एन्दोठेर्मिकप्रक्रियाएं। सिस्टम द्वारा गर्मी की रिहाई, माइनस साइन के साथ ध्यान में रखी जाती है (क्यू< 0), प्रवाह के साथ जुड़ेएक्ज़ोथिर्मिकप्रक्रियाएं (चित्र 4)। सिस्टम द्वारा किए गए कार्य को सकारात्मक माना जाता है (ए> 0)। बाहरी ताकतों की कार्रवाई के तहत सिस्टम पर किया गया कार्य नकारात्मक माना जाता है (ए< 0).

thermodynamic

चित्र 4 - ऊष्मा और कार्य के लिए ऊष्मप्रवैगिकी में अपनाए गए संकेतों का नियम

ऊष्मप्रवैगिकी में सबसे महत्वपूर्ण मात्राओं में से एक है आंतरिक ऊर्जा(यू) प्रणाली का, जो इसकी संपत्ति है। यह सिस्टम के ऊर्जा भंडार की विशेषता है, जिसमें अणुओं के अनुवाद और घूर्णी गति की ऊर्जा, परमाणुओं की इंट्रामोल्युलर कंपन गति की ऊर्जा, इलेक्ट्रॉन गति की ऊर्जा और इंट्रान्यूक्लियर ऊर्जा शामिल है। आंतरिक ऊर्जा में पूरे सिस्टम की गतिज ऊर्जा और उसकी स्थिति की स्थितिज ऊर्जा शामिल नहीं होती है।

आंतरिक ऊर्जासिस्टम के तापमान और आयतन का एक कार्य है। लत

तापमान पर U आणविक गति की गतिज ऊर्जा की उस पर निर्भरता के कारण होता है। आंतरिक ऊर्जा के परिमाण पर सिस्टम द्वारा कब्जा किए गए आयतन का प्रभाव इस तथ्य के कारण है कि अणुओं की बातचीत की संभावित ऊर्जा उनके बीच की दूरी पर निर्भर करती है।

सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा का निरपेक्ष मूल्य वर्तमान में गणना या मापा नहीं जा सकता है, क्योंकि इंट्रान्यूक्लियर ऊर्जा के मूल्य के बारे में कोई जानकारी नहीं है। हालांकि, विभिन्न प्रक्रियाओं में आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन की गणना करना संभव है:

यू = यू2 - यू1।

धारा 2. प्रक्रियाओं के ऊष्मीय प्रभावों की गणना के लिए ऊष्मागतिकी के पहले नियम का अनुप्रयोग

ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम

यह नियम ऊष्मीय परिघटनाओं पर लागू होने वाले ऊर्जा संरक्षण के सामान्य नियम का एक विशेष मामला है। यह सैद्धांतिक रूप से सिद्ध नहीं है, बल्कि प्रायोगिक तथ्यों के सामान्यीकरण का परिणाम है। इसकी वैधता की पुष्टि इस तथ्य से होती है कि कानून का कोई भी परिणाम अनुभव का खंडन नहीं करता है। इसे निम्नानुसार तैयार किया गया है।

पहला नियम: किसी भी प्रक्रिया में, सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि सिस्टम को संचारित गर्मी की मात्रा के बराबर होती है जो सिस्टम द्वारा किए गए कार्य की मात्रा को घटा देती है।

ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम का गणितीय अभिलेख व्यंजक है

यदि निकाय द्वारा किया गया कार्य केवल उसके विस्तार से जुड़ा है। सामान्य स्थिति में, जब कार्य न केवल बाहरी दबाव के विरुद्ध, बल्कि विद्युत, चुंबकीय और अन्य बलों के विरुद्ध भी किया जा सकता है, तो किसी को लिखना चाहिए

डु = δQ - पीडीवी - δA′ ,

जहां मूल्य A को "उपयोगी" कार्य कहा जाता है। हम आगे केवल A को ही ध्यान में रखेंगे जहाँ आवश्यक होगा।

विभिन्न प्रक्रियाओं के लिए पहला कानून लागू करने के उदाहरण

1 परिपत्र प्रक्रिया (यू = कास्ट)। जाहिर है, इस तरह की एक प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, dU = 0, जिसका अर्थ है कि δQ = A, या Q = A। एक परिपत्र प्रक्रिया में, सिस्टम द्वारा सभी कार्य इसे गर्मी की आपूर्ति करके किया जाता है।

2 समतापी प्रक्रिया (टी = स्थिरांक)। व्युत्पत्ति को सरल बनाने के लिए, आइए हम एक आदर्श गैस में होने वाली प्रक्रिया के लिए समीकरण dU = Q T - PdV के अनुप्रयोग पर विचार करें। इस मामले में, सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा मात्रा पर निर्भर नहीं करती है, इसलिए यू = एफ (टी)। एक स्थिर तापमान पर, dU = 0। इसलिए, सिस्टम को आपूर्ति की जाने वाली सारी गर्मी इसके द्वारा काम करने में खर्च होती है:

Q = A = पीडीवी।

राज्य PV = nRT के आदर्श गैस समीकरण को ध्यान में रखते हुए सभी कार्य बराबर हैं

जहां, अंतर के गुणों का उपयोग करके, हम निम्नलिखित परिवर्तन करते हैं:

δQP = dU + d (PV) = d (U + PV)।

कोष्ठक U + PV में मान को H अक्षर से प्रदर्शित किया जाता है और इसे निकाय की एन्थैल्पी कहते हैं। फिर

क्यूपी = डीएच; क्यू \u003d एच \u003d एच 2 - एच 1।

इस प्रकार, आइसोबैरिक प्रक्रिया में सिस्टम द्वारा प्राप्त गर्मी को एन्थैल्पी की वृद्धि पर खर्च किया जाता है। एन्थैल्पी सिस्टम की स्थिति का एक गुण या कार्य है, और इसका परिवर्तन प्रक्रिया के पथ पर निर्भर नहीं करता है, क्योंकि यू, पी और वी तीनों मात्राओं में परिवर्तन केवल सिस्टम की प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाओं द्वारा निर्धारित किया जाता है। आंतरिक ऊर्जा की तरह, एन्थैल्पी का निरपेक्ष मान निर्धारित नहीं किया जा सकता है। प्रायोगिक आंकड़ों के आधार पर, विचाराधीन पदार्थ की एन्थैल्पी एच में केवल परिवर्तन तब निर्धारित किया जाता है जब बाहरी स्थितियां बदलती हैं या प्रक्रिया के आगे बढ़ने पर विचाराधीन प्रणाली का एच।

हम देखते हैं कि दो विशेष मामलों में, अर्थात्, जब वी = कॉन्स और पी = कॉन्स्ट, सिस्टम द्वारा प्राप्त गर्मी क्रमशः राज्य कार्यों के मूल्यों को बढ़ाने के लिए जाती है, यू