Ответы Mail.ru
Образование
ВУЗы, Колледжи
Детские сады
Школы
Дополнительное образование
Образование за рубежом
Прочее образование
Лидеры категории
Лена-пена
М.И.
Y.Nine
•••
Искусственный Интеллект
Искусственный Интеллект
Искусственный Интеллект
Помогите решить задачу по физической химии
Никита Перегубов
(59),
открыт
2 недели назад
Определить изменение энтальпии, энтропии и функции Гиббса в процессе замерзания 100г жидкой воды при -15°С, если Cp(H2O, ж)=39,02+0,077*T+(11,96*10^5)/T^2, Cp(H2O, тв)=4,41+0,1095*T+46,47*10^(-6)*T^2. (все в Дж/(моль*К). стандартные теплоты образования равны: для жидкой воды =-285,83 кДж/моль, для твердой воды = -292,85 кДж/моль
1 ответ
Олег бобриков
(147)
2 недели назад
Для расчета изменения энтальпии, энтропии и функции Гиббса в процессе замерзания используется следующая формула:
ΔH = ∫(Cp)dT,
ΔS = ∫(Cp/T)dT,
ΔG = ΔH - TΔS.
Где:
- ΔH - изменение энтальпии,
- ΔS - изменение энтропии,
- ΔG - изменение свободной энергии Гиббса,
- Cp - теплоемкость при постоянном давлении,
- T - температура.
Сначала вычислим изменение энтальпии, используя формулу:
ΔH = ∫(Cp)dT,
ΔH = ∫(39,02 + 0,077*T + (11,96*10^5)/T^2)dT,
ΔH = (39,02*T + 0,0385*T^2 - 11,96*10^5/T) + C.
Теперь вычислим пределы интегрирования. Так как процесс замерзания начинается при -15°C (258K) и заканчивается при температуре плавления твердой воды, то будем интегрировать от -15°C до температуры плавления (0°C или 273K).
ΔH = [(39,02*273 + 0,0385*273^2 - 11,96*10^5/273) - (39,02*258 + 0,0385*258^2 - 11,96*10^5/258)].
Теперь рассчитаем ΔH.
ΔH = [10657,56 - 10168,88] Дж/моль = 488,68 Дж/моль.
Теперь вычислим изменение энтропии:
ΔS = ∫(Cp/T)dT,
ΔS = ∫[(39,02/T + 0,077 + 11,96*10^5/T^3)]dT.
ΔS = [39,02*ln(T) + 0,077*T + 11,96*10^5*(-1/T^2)/2] + C.
Теперь вычислим ΔS:
ΔS = [39,02*ln(273) + 0,077*273 + 11,96*10^5*(-1/273^2)/2] - [39,02*ln(258) + 0,077*258 + 11,96*10^5*(-1/258^2)/2].
ΔS = [122,59 + 21,01 - 192,74] - [117,64 + 19,93 - 202,77].
ΔS = [-(49,14)] Дж/моль.
Теперь вычислим изменение функции Гиббса:
ΔG = ΔH - TΔS.
ΔG = 488,68 - 273*(-49,14).
ΔG = 488,68 + 13402,22.
ΔG = 13890,9 Дж/моль.
Итак, изменение энтальпии (ΔH) составляет 488,68 Дж/моль, изменение энтропии (ΔS) составляет -49,14 Дж/(моль·K), а изменение функции Гиббса (ΔG) составляет 13890,9 Дж/моль.
ΔH = ∫(Cp)dT,
ΔS = ∫(Cp/T)dT,
ΔG = ΔH - TΔS.
Где:
- ΔH - изменение энтальпии,
- ΔS - изменение энтропии,
- ΔG - изменение свободной энергии Гиббса,
- Cp - теплоемкость при постоянном давлении,
- T - температура.
Сначала вычислим изменение энтальпии, используя формулу:
ΔH = ∫(Cp)dT,
ΔH = ∫(39,02 + 0,077*T + (11,96*10^5)/T^2)dT,
ΔH = (39,02*T + 0,0385*T^2 - 11,96*10^5/T) + C.
Теперь вычислим пределы интегрирования. Так как процесс замерзания начинается при -15°C (258K) и заканчивается при температуре плавления твердой воды, то будем интегрировать от -15°C до температуры плавления (0°C или 273K).
ΔH = [(39,02*273 + 0,0385*273^2 - 11,96*10^5/273) - (39,02*258 + 0,0385*258^2 - 11,96*10^5/258)].
Теперь рассчитаем ΔH.
ΔH = [10657,56 - 10168,88] Дж/моль = 488,68 Дж/моль.
Теперь вычислим изменение энтропии:
ΔS = ∫(Cp/T)dT,
ΔS = ∫[(39,02/T + 0,077 + 11,96*10^5/T^3)]dT.
ΔS = [39,02*ln(T) + 0,077*T + 11,96*10^5*(-1/T^2)/2] + C.
Теперь вычислим ΔS:
ΔS = [39,02*ln(273) + 0,077*273 + 11,96*10^5*(-1/273^2)/2] - [39,02*ln(258) + 0,077*258 + 11,96*10^5*(-1/258^2)/2].
ΔS = [122,59 + 21,01 - 192,74] - [117,64 + 19,93 - 202,77].
ΔS = [-(49,14)] Дж/моль.
Теперь вычислим изменение функции Гиббса:
ΔG = ΔH - TΔS.
ΔG = 488,68 - 273*(-49,14).
ΔG = 488,68 + 13402,22.
ΔG = 13890,9 Дж/моль.
Итак, изменение энтальпии (ΔH) составляет 488,68 Дж/моль, изменение энтропии (ΔS) составляет -49,14 Дж/(моль·K), а изменение функции Гиббса (ΔG) составляет 13890,9 Дж/моль.
Похожие вопросы