等温過程のエンタルピー変化は何ですか?

等温過程のエンタルピー変化は何ですか?
Anonim

#DeltaH = int_(P_1)^(P_2)((delH)/(delP))_ TdP = int_(P_1)^(P_2)V - T((delV)/(delT))_ PdP#

今どのガス法を使用するか、または何を決定する #アルファ# あなたの物質に対応します。

まあ、一定温度での全微分から、

#dH =キャンセル(((delH)/(delT))_PdT)^(0)+((delH)/(delP))_TdP#,

積分と導関数の定義によって

#DeltaH = int_(P_1)^(P_2)((delH)/(delP))_ TdP# # "" bb((1))#

自然変数は #T# そして #P#これはGibbsの自由エネルギーMaxwell関係式で与えられます。

#dG = -SdT + VdP## "" bb((2))#

これは、明らかに、よく知られている等温ギブス関係によっても関係しています。

#dG = dH - TdS## "" bb((3))#

差別化 #(3)# 一定温度で、

#((delG)/(delP))_ T =((delH)/(delP))_ T - T((delS)/(delP))_ T#

から #(2)#,

#((delG)/(delP))_ T = V#

そしてまたから #(2)#,

#((delS)/(delP))_ T = - ((delV)/(delT))_ P#

ギブスの自由エネルギーは状態関数であり、その相互導関数は等しくなければならないからです。したがってから #(3)# 我々が得る

#V =((delH)/(delP))_ T + T((delV)/(delT))_ P#

または私達はこうして戻る #(1)# 取得するため:

#barul | stackrel( "")( "" DeltaH = int_(P_1)^(P_2)((delH)/(delP))_ TdP = int_(P_1)^(P_2)V - T((delV)/(delT) ))_PdP "")|#

そして残っているのは、気体、液体、および固体の最後の用語を区別することです。

ガス

あなたがそれを見つけたいと思うどんなガス法でも使いなさい。何らかの理由であなたのガスが理想的なら、

#((delV)/(delT))_P =(nR)/ P#

それはただの意味

#((delH)/(delP))_ T = V - (nRT)/ P#

#= V - V = 0#

それは言う 理想気体は、温度だけの関数としてエンタルピーの変化を持ちます。 一つになるだろう

#色(青)(DeltaH = int_(P_1)^(P_2)0 dP = 0)#.

あまり面白くありません。

もちろん、あなたのガスが ではない 理想は、必ずしもそうではありません。

液体と固体

これらのデータは以下の表にまとめられています。 体積熱膨張係数 #アルファ#,

#alpha = 1 / V((delV)/(delT))_ P#

さまざまな凝縮相のさまざまな温度で。いくつかの例 #20 ^ @ "C"#:

  • #alpha_(H_2O)= 2.07 xx 10 ^( - 4) "K" ^( - 1)#
  • #alpha_(Au)= 4.2 xx 10 ^( - 5) "K" ^( - 1)# (それは本当に便利だからね。)
  • #alpha_(EtOH)= 7.50 xx 10 ^( - 4) "K" ^( - 1)#
  • #alpha_(Pb)= 8.7 xx 10 ^( - 5) "K" ^( - 1)#

その場合、

#((delH)/(delP))_ T = V - TValpha#

#= V(1 - Talpha)#

したがって、

#色(青)(DeltaH = int_(P_1)^(P_2)V(1 - Talpha)dP ~~ V(1 - Talpha)DeltaP)#

液体や固体は非常に非圧縮性であり、大きな圧力変化を必要とするからです。