Kiszámítása entrópiaváltozás az ideális gáz
Tekintsük az átmenet a rendszer az ideális gáz az egyik állapotból a másikba.
Az általános megfontolások hiányában kémiai változások a rendszerben lehet írva (az 1. gáz mol):
;
;
;
;
.
Az n mól gáz egyenlet lesz formájában:
.
Úgy vélik, hogy az ideális gáz
.
;
;
;
;
.
Abban az esetben, izotermikus folyamat, van:
Kiszámítása az entrópia változása reális gázok és
kondenzált anyagok p = const
Ebben az esetben az egyik kell eljárni az egyenlet
.
Nézzük, mint korábban említettük, Cp és a hőmérséklet is kifejezhető hatványsor, különösen egyenletek szerint (22a) és (22b).
Akkor tudjuk írni az első esetben
;
;
.
Abban az esetben, n mól A kondenzált anyag vagy valós gáz lesz:
.
A széles hőmérséklet-tartományban lehetségesek összesített konverziós anyag. Ezután előtt és után az átalakulás aggregációs függ típusú anyag Átlagos hőmérséklet, azaz a teljesítmény sorozat együtthatók. Valójában a fázisátalakulás megtörténjen állandó hőmérsékleten, más szóval:
Általánosságban, a hiányában egy kémiai anyag konverziós egyenlet számítás:
,
li 1 mól - mol hő fázisátmeneti
Itt egy példa kapcsolatos problémák megoldása kiszámításához az entrópia változás, valamint számos feladatot független megoldás (minden feladatot a könyvbe: Kartushinsky AI, Lelchuk HA Stromberg AG problémák Kémiai termodinamika M. Higher School. 1973 ..
224 pp.)
Probléma 1. Határozza meg a változás entrópia az átalakítás a 2 g víz gőzzé, amikor a hőmérséklet-változás a 0 és 150 ° C, a nyomás pedig 1,013 × május 10 N / m 2. Amennyiben a konkrét látens hő párologtatás víz DH = 2255 kJ / g, és a moláris hőkapacitás gőz állandó nyomáson
Cp = 30,13 + 11,3 × 10-3 T J / mol × C.
A folyékony víz Cp = 75,30 J / mol × C.
Tegyük fel, hogy az első közelítésben, a hőkapacitása a folyékony víz állandó.
Az említett eljárás három szakaszból áll:
1) felmelegítjük a folyékony víz 0 és 100 ° C,
2) átadása folyékony víz gőzzé 100 ° C-on,
3) felmelegítjük a vízgőz 100 és 150 ° C-on
1. az entrópia változása 1. lépésben képlettel számítottuk ki
tekintettel arra, hogy Cp = const,
2. A változás az entrópiában 2. lépésben határozza meg az (28) a víz mennyisége anyag
3. az entrópia változása a 3. lépésben úgy számítjuk ki, (29) képletű
A teljes entrópia növekedés lesz
DS = DS1 + DS2 + DS3 = 2,61 + 12,09 + 0,49 = 15,19 J / C.
Probléma 2. Egy edényben kapacitása 0,1 m 3 jelentése oxigénatom, egy másik kapacitása 0,4 m 3 - nitrogén. Mindkét hajók a hőmérséklet 17 ° C, a nyomás pedig 1,013 × május 10 N / m 2, hogy megtalálják a változás az entrópiában, amikor kölcsönös diffúziója a gázt az egyik tartályból a másikba, amikor p és T = const. Mindkét vállal ideális gáz.
A változás entrópia adja meg:
,
mivel a V térfogat arányos a száma ideális gáz N anyag.
A móljainak száma az egyes gázok megtalálható a következő egyenletből Mengyelejev-Clapeyron.
Probléma 3. Számítsuk ki az entrópia során izotermikus expanzió 2 mol metán p1 = 101,3 × május 10 N / m 2 és p2 = 1,013 × május 10 N / m 2. Gáz tekinthető ideális.
T = const talál