Să considerăm trecerea unui sistem dintr-un gaz ideal dintr-o stare în alta.
Din considerentele cele mai generale, în absența modificărilor chimice din sistem, se poate scrie (pentru 1 mol de gaz):
;
;
;
;
.
Pentru nl de gaze, ecuația va arăta astfel:
.
Luăm în considerare faptul că pentru un gaz ideal
.
;
;
;
;
.
În cazul unui proces izotermic, avem:
Calcularea schimbării entropiei gazelor reale și a gazelor
substanțe condensate la p = const
În acest caz, este necesar să se înceapă de la ecuație
.
Să considerăm, așa cum sa menționat anterior, dependența Cp de temperatura poate fi exprimată prin serii de putere, în special în conformitate cu ecuațiile (22a) și (22b).
Apoi putem scrie pentru primul caz
;
;
.
În cazul nilor de materii condensate sau gaz natural, vom avea:
.
Într-o gamă largă de temperaturi, sunt posibile transformări agregate ale substanței. Apoi, înainte și după transformarea agregată, forma dependenței Cp a substanței de temperatura, adică, coeficienții seriei de putere, se modifică. Tranziția reală de fază are loc la o temperatură constantă, cu alte cuvinte:
În general, în absența unei transformări chimice a materiei, ecuația de calcul are forma:
,
li per mol - cărbune mol de tranziție de fază
Aici este un exemplu de rezolvare a problemelor legate de calculul modificărilor entropiei, precum și mai multe sarcini pentru soluții independente (toate sarcinile sunt luate într-o carte: Kartushinsky AI, Lelchuk HA Stromberg Probleme AG în Chimie termodinamicii M. Școala Superioară. 1973 ..
224 s.)
Problema 1. Se determină variația entropiei în conversia 2 g apă la abur când se modifică temperatura de la 0 la 150 ° C și o presiune de 1,013 x May 10 N / m 2. Dacă căldura latentă de vaporizare a conductivității apei DH = 2255 kJ / g, iar capacitatea termică molară abur la presiune constantă
Cp = 30,13 + 11,3 x 10-3 T J / mol x deg.
Cp a apei lichide = 75,30 J / mol × deg.
Pentru a considera că, în prima aproximare, capacitatea de căldură a apei lichide este constantă.
Acest proces constă în trei etape:
1) încălzirea apei lichide de la 0 la 100 ° C,
2) trecerea apei lichide în abur la 100 ° C,
3) încălzirea vaporilor de apă de la 100 la 150 ° C.
1. Modificarea entropiei în etapa 1 se calculează prin formula
având în vedere că Cp = const,
2. Modificarea entropiei în etapa 2 este determinată de formula (28), luând în considerare cantitatea de substanță apoasă
3. Modificarea entropiei în etapa 3 este calculată prin formula (29)
Creșterea totală a entropiei este
DS = DS1 + DS2 + DS3 = 2,61 + 12,09 + 0,49 = 15,19 J /
Sarcina 2. În unul dintre vasele cu o capacitate de 0,1 m 3 există oxigen, în altă capacitate de 0,4 m 3 - azot. In ambele vase temperatura de 17 ° C și o presiune de 1,013 x May 10 N / m 2 pentru a găsi variația entropiei atunci când difuzia reciprocă a gazelor dintr-un recipient în altul, atunci când p și T = const. Numărarea celor două gaze este ideală.
Schimbarea entropiei este determinată de formulele:
,
deoarece volumul V este proporțional cu cantitatea de substanță a gazului ideal n.
Numărul de moli ai fiecărui gaz se găsește din ecuația lui Mendeleev-Clapeyron.
Problema 3. Se calculează variația de entropie în timpul expansiunii izotermă a 2 moli metan p1 = 101,3 x May 10 N / m 2 și p2 = 1,013 x May 10 N / m 2. Gaz considerat ideal.
la T = const găsim
Trimiteți-le prietenilor: