Перейти к содержимому
Форум химиков на XuMuK.ru
  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу

hemistry

Хм... II Закон термодинамики....

Рекомендуемые сообщения

Вычислите изменение H, U, F, G, S при одновременном охлаждении от 2000 К до 200 К и расширении от 0,5 м3 до 1,35 м3 0,7 моль азота (Сv = 5/2 R. Энтропия газа в исходном состоянии равна 213,4 Дж/(моль*К). Газ считать идеальным.

 

Вот седня почти 4 часа мучился. Так и не придумал как решить.

 

Может кто-нибудь знает решение? Помогите, пожалуйста! Заранее премного благодарен....

 

 

P.S.

В задачнике есть ответы. Вот они:

 

/\ H=-36,66 кДж

/\ U=-26,19 кДж

/\ F= 249,4 кДж

/\ G= 238,9 кДж

/\ S= -27,72 Дж*К-1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Процесс можно разбить на два участка

1) изохорное охлаждение

2) изотермическое расширение

 

Найдём изменения функций состояния

S

На 1 моль

dS1 = Cv*ln(T2/T1) = 2.5*8.314*ln(200/2000) = -47.86 Дж/(моль*К)

dS2 = R*ln(V2/V1) = 8.314*ln(1.35/0.5) = 8.26 Дж/(моль*К)

dS = dS1+dS2 = -39.60 Дж/(моль*К)

На 0.7 моль (т.е. ответ)

dS = 0.7*(-39.60) = -27.72 Дж/К

 

U

dU1 = n*Cv*(T1-T2) = 0.7*2.5*8.314*(-1800) = -26.19 кДж

dU2 = 0 (т.к. это - идеальный газ)

dU = dU1 + dU2 = -26.19 кДж

 

H

H = U + pV

dH1 = dU1 + dp1*V

dH2 = dU2 + p*dV2

Числа подставьте сами, следите за единицами измерения

 

F и G

F = U - TS

G = H - TS

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Процесс можно разбить на два участка

1) изохорное охлаждение

2) изотермическое расширение

 

Найдём изменения функций состояния

S

На 1 моль

dS1 = Cv*ln(T2/T1) = 2.5*8.314*ln(200/2000) = -47.86 Дж/(моль*К)

dS2 = R*ln(V2/V1) = 8.314*ln(1.35/0.5) = 8.26 Дж/(моль*К)

dS = dS1+dS2 = -39.60 Дж/(моль*К)

На 0.7 моль (т.е. ответ)

dS = 0.7*(-39.60) = -27.72 Дж/К

 

U

dU1 = n*Cv*(T1-T2) = 0.7*2.5*8.314*(-1800) = -26.19 кДж

dU2 = 0 (т.к. это - идеальный газ)

dU = dU1 + dU2 = -26.19 кДж

 

H

H = U + pV

dH1 = dU1 + dp1*V

dH2 = dU2 + p*dV2

Числа подставьте сами, следите за единицами измерения

 

F и G

F = U - TS

G = H - TS

 

 

 

Блаодарю Вас, но все, что Вы написали я сделал. У меня возникает проблема с вычислением изменения энергий Гиббса и Гельмгольца. Трудность в том, что не понятно какую температу ру подставлять в уравнение, ведь газ одновременно охлаждают и расширяют :ak: :ak: :ak:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Блаодарю Вас, но все, что Вы написали я сделал. У меня возникает проблема с вычислением изменения энергий Гиббса и Гельмгольца. Трудность в том, что не понятно какую температу ру подставлять в уравнение, ведь газ одновременно охлаждают и расширяют :ak: :ak: :ak:

 

Надо посчитать G при 2000, потом при 200к. Затем найти разность. Тоже с энергией Гельмгольца.

 

P.S. Кстати почему буквой F? разве не А?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Блаодарю Вас, но все, что Вы написали я сделал. У меня возникает проблема с вычислением изменения энергий Гиббса и Гельмгольца. Трудность в том, что не понятно какую температу ру подставлять в уравнение, ведь газ одновременно охлаждают и расширяют :ak: :ak: :ak:

 

Простите, неправильно прочел условие. Вот развернутый ответ:

 

Процесс, как правильно предложили выше, раскладываем на 2 процесса.

 

1. Изохорное охлаждение

2. Изотермическое расширение

 

В первом случае изменение энергии Гиббса вычислим из выражения babce948a8a3.png

 

 

Во втором случае из выражения: 24ccac62ca6b.png

 

Потом надо сложить 1 с 2 - получим изменение энергии Гиббса для искомого процесса. Численно не считаю, так как не знаю с какой точностью надо считать. Зависимость теплоемкости от температуры довольно сложна, считать лениво.

 

Для энергии Гельмгольца вычисления аналогичны. 213f1caeebf6.png

 

Изохорное охлаждение идентично.

 

Данные подставте самостоятельно, главное аккуратно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

×