Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Вычисление изменения энтропии в изотермических процессах


Вычисление изменения энтропии в различных процессах.

Второй закон термодинамики, записанный для равновесных процессов в виде

,

позволяет вычислить не абсолютное значение энтропии, а разность энтропий в двух состояниях системы. Рассмотрим, как вычисляется изменение энтропии сначала в равновесных (обратимых) процессах.

При постоянной температуре протекают процессы фазовых превращений первого рода – плавление, кристаллизация, испарение, сублимация, конденсация, превращение кристаллических модификаций. При равновесном протекании этих процессов при постоянном давлении δQр = dH, поэтому второй закон термодинамики можно записать в виде

, (3.26)

откуда

,

, (3.27)

где ΔtrS, ΔtrH – изменения энтропии и энтальпии при фазовом переходе, Тtr – температура фазового перехода.

Если рассматривать, например, плавление (англ. fusion) вещества, то изменение энтропии при плавлении (энтропия плавления) равно

,

где ΔfusH – изменение энтальпии при переходе вещества из кристаллического состояния (кр) в жидкое состояние (ж) или энтальпия плавления; Тfus – температура плавления. Энтропия плавления является важнейшей термодинамической характеристикой процесса перехода вещества из твердого состояния в жидкое. Ее величина связана как с разупорядочением кристалла при плавлении (разрушение дальнего порядка), так и с изменением характера химической связи (изменение ближнего порядка).

Энтальпия плавления – величина положительная ΔfusH > 0 (для того, чтобы расплавить вещество, требуется затратить энергию), поэтому при плавлении вещества его энтропия растет.

Изменение энтропии при испарении (энтропия испарения)

(подстрочный индекс vap от англ. vaporization – испарение) существенно больше энтропии плавления. ΔvapH – изменение энтальпии при испарении или энтальпия испарения.

По эпирическому правилу Трутона(1884) молярное увеличение энтропии в процессе парообразования при нормальной температуре кипения примерно одинаково для различных жидкостей и равно 85 – 89 Дж/моль К. Правило Трутона приближенно выполняется для неассоциированных (неполярных) жидкостей.



Более точно выполняется правило Гильдебранта(1915), согласно которому энтропии испарения жидкостей равны между собой при температурах, для которых молярные объемы пара одинаковы. Причем ΔvapS = 85 – 89 Дж/моль К, если объем пара равен 49,5 л/моль.

Для процесса сублимации (возгонки) вещества справедливо

(подстрочный индекс sub от англ. sublimation – сублимация). ΔsubH – изменение энтальпии при сублимации или энтальпия сублимации.

Энтальпии испарения и сублимации (также как и энтальпия плавления) – величины положительные, поэтому и при испарении, и при сублимации энтропия вещества увеличивается.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Абсолютная температура. Температурные шкалы | Вычисление изменения энтропии при нагревании

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 2005; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.033 сек.