Параметры состояния термодинамических систем и их тепловых процессов. Дурина Т.А - 32 стр.

UptoLike

Составители: 

32
где S
0
298
табличные значения абсолютных стандартных энтропий
соединений в Дж/(мольК) – см. таблицу приложения, а S
0
298
стандартная
энтропия реакции в Дж/К.
Если условия отличаются от стандартных, в практических
термодинамических расчётах допускается использование приближения:
S S
0
298
(6)
Выражение (6) отражает слабую зависимость величины энтропии реакции от
условий её проведения.
Пример 3.1. . Расчёт энтропии реакции, выраженной уравнением
4NH
3
(г) + 5O
2
(г) = 4NO(г) + + 6H
2
O(г), при давлении 202,6 кПа и
температуре 500
0
С (773К).
Согласно условию, реакция протекает при практически реальных
значениях давления и температуры, при которых допустимо приближение
(3.4), т.е
S
773
S
0
298
. Значение стандартной энтропии реакции,
рассчитанной по формуле (3.3), равно:
S
773
S
0
298
= (4S
0
298,NO
+ 6S
0
298,H2O
) -
- (4S
0
298,NH3
+ 5S
0
298,O2
) = (4
210,62 + 6
188,74) – (4
192,5 + 5
205,03) = 179,77
Дж/К
Поскольку энтропия характеризует степень неупорядоченности
системы (её хаотичность) знак изменения энтропии (знак S) можно
оценить по уравнению реакции. В рассмотренном примере 3.1 увеличение
энтропии (S>0) происходит в связи с увеличением числа молей газа:
согласно уравнению реакции из 9 молей реагирующих газов образуется 10
молей газообразных продуктов.
4. Энергия Гиббса реакции
Энергией Гиббса реакции называется изменение энергии Гиббса
G при протекании химической реакции. Так как энергия Гиббса системы
G = НТS, её изменение в процессе определяется по формуле:
где   S0298–   табличные    значения    абсолютных      стандартных     энтропий
соединений в Дж/(моль⋅К) – см. таблицу приложения, а ∆S0298 – стандартная
энтропия реакции в Дж/К.

       Если условия отличаются от стандартных, в практических
термодинамических расчётах допускается использование приближения:
∆S ≅ ∆S0298                 (6)

Выражение (6) отражает слабую зависимость величины энтропии реакции от
условий её проведения.

       Пример 3.1. . Расчёт энтропии реакции, выраженной уравнением
4NH3(г) + 5O2(г) = 4NO(г) +            + 6H2O(г), при давлении 202,6 кПа и
температуре 5000С (773К).

       Согласно условию, реакция протекает при практически реальных
значениях давления и температуры, при которых допустимо приближение
(3.4), т.е ∆S773     ≅ ∆S0298. Значение стандартной энтропии реакции,
рассчитанной по формуле (3.3), равно: ∆S773 ≅ ∆S0298 = (4S0298,NO + 6S0298,H2O) -
- (4S0298,NH3 + 5S0298,O2) = (4⋅210,62 + 6⋅188,74) – (4⋅192,5 + 5⋅205,03) = 179,77
Дж/К

       Поскольку энтропия характеризует степень неупорядоченности
системы (её хаотичность) знак изменения энтропии (знак ∆S) можно
оценить по уравнению реакции. В рассмотренном примере 3.1 увеличение
энтропии (∆S>0) происходит в связи с увеличением             числа молей газа:
согласно уравнению реакции из 9 молей реагирующих газов образуется 10
молей газообразных продуктов.

4. Энергия Гиббса реакции
       Энергией Гиббса реакции называется изменение энергии Гиббса
∆G при протекании химической реакции. Так как энергия Гиббса системы
G = Н – ТS, её изменение в процессе определяется по формуле:

                                       32