Основы химической физики. Простов В.Н. - 147 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

147
.ln),(
V
bV
RVTS
вз
=
(8.12)
Рассчитаем
S
вз
для газа СО
2
при переходе от состояния
1
=
73 атм
Р 1 атм, Т = 373 К к состоянию Р
2
= 1000 атм и Т = 373 К.
Из справочных данных для
СО
2
: Т
кр
= 304 К, Р
кр
=
вычислим константы Ван-дер-Ваальса:
,
2
2
22
р
2
р
2
58,3
73
)304()082.0(27
64
27
моль
латм
атм
К
Кмоль
латм
к
к
Р
TR
a
=
==
b
RT
к
Р
к
л
моль
==
=
р
р
,
, .
8
0 082 304
873
00427
начение объёма, удовлетворяющее уравнению Ван-дер-Ваальса при
З
Р
2
= 1000 атм и Т = 373 К находится из кубического уравнения (8.5)
относительно V . Оно равно V = 0,0573 л/моль, тогда
V
b
л
моль
=
00146,/
.
ой этих значений в уравнение (8.12) получим:
Подстановк
.4,11
0573,0
0146,0
ln31,8
Кмоль
Дж
Кмоль
Дж
вз
S
==
азность энтропии идеального газа при
1 атм и 1000 атм равна
Р
S
ид
Дж
моль К
=− =−
831
1000
1
57 4,ln ,
.
бщее изменение энтропии при переходе от
1 атм к 1000 атм составит
О
68,8 Дж/(мольК).
Такой же расчёт можно провести и для энтальпии образования
О
2
.
р х
С Задача ставится таким образом: как изменится энтальпия
образования
СО
2
при переходе от станда тны условий к давлению
1000 атм. Температура системы постоянна и равна 373 К, что выше
критической температуры. Значения энтальпии образования и энтропии
СО
2
в стандартных условиях равны
f
H
0
298
= 394 кДж/моль,
                                  V −b
          Sвз (T ,V ) = R ln           .                                  (8.12)
                                   V

     Рассчитаем Sвз для газа СО2 при переходе от состояния
Р1 = 1 атм, Т = 373 К к состоянию Р2 = 1000 атм и Т = 373 К.
     Из справочных данных для СО2: Ткр = 304 К, Ркр = 73 атм
вычислим константы Ван-дер-Ваальса:

                                          2        атм ⋅ л
                                                    2
            27 R Tк р 27⋅(0.082 моль ⋅ К ) ⋅(304К )
                2 2
                                                                     2
          a= ⋅       =                                = 3,58 атм ⋅ л2 ,
            64 Рк р             73атм                         моль


             RT
               к р 0,082⋅ 304           л
          b=      =           = 0,0427 моль .
             8Р       8⋅73
               кр

Значение объёма, удовлетворяющее уравнению Ван-дер-Ваальса при
Р2 = 1000 атм и Т = 373 К находится из кубического уравнения (8.5)
относительно V . Оно равно V = 0,0573 л/моль, тогда

          V − b =0,0146 л / моль.

Подстановкой этих значений в уравнение (8.12) получим:

                             Дж             0,0146
          S        = 8,31              ln          = −11,4 Дж .
              вз            моль ⋅ К        0,0573        моль ⋅ К


Разность энтропии идеального газа при 1 атм и 1000 атм равна

                                       1000          Дж
          ∆S        =−8,31⋅ ln              =−57,4 моль ⋅ К .
               ид                        1

Общее изменение энтропии при переходе от 1 атм к 1000 атм составит
− 68,8 Дж/(моль⋅К).
     Такой же расчёт можно провести и для энтальпии образования
СО2. Задача ставится таким образом: как изменится энтальпия
образования СО2 при переходе от стандартных условий к давлению
1000 атм. Температура системы постоянна и равна 373 К, что выше
критической температуры. Значения энтальпии образования и энтропии
СО2 в стандартных условиях равны ∆fH0298 = − 394 кДж/моль,
                                                  147