Укажите при каких условиях проведения процесса G и A служат критериями состояния равновесия и направления самопроизвольного протекания процесса. Приведите соответствующие выражения. (Решение → 1756)
Заказ №38623
Укажите при каких условиях проведения процесса G и A служат критериями состояния равновесия и направления самопроизвольного протекания процесса. Приведите соответствующие выражения.
Ответ:
Самопроизвольно могут протекать только те процессы, которые приводят к понижению свободной энергии системы; система приходит в состояние равновесия, когда свободная энергия достигает минимального значения. Для закрытых систем, находящихся в изобарно-изотермических либо изохорно-изотермических условиях свободная энергия принимает вид изобарно-изотермического либо изохорноизотермического потенциалов (т.н. свободная энергия Гиббса и Гельмгольца соответственно). Данные функции называют иногда просто термодинамическими потенциалами, что не вполне строго, поскольку термодинамическими потенциалами являются также внутренняя энергия (изохорно-изэнтропный) и энтальпия (изобарно-изэнтропный потенциал).
- Определите изменение энтропии ( o r 298 S ) для реакции А (см. задание 1), протекающей при 298 К и стандартном давлении.
- Определите абсолютную энтропию вещества А в Дж / моль K при 800 К и давлении 2 p .
- Определите изменение энтропии ( o 2 S ) вещества А в Дж /моль K в процессе изменения давления от 1 p до 2 p при температуре 800 K.
- Определите абсолютную энтропию o 800 S вещества A на основании значения o S298 [1] и o 1 S .
- Графическим интегрированием определите изменение энтропии вещества А при изобарном нагревании от 298 до 800 K в Дж /моль K .
- Используя значения o Cp,A , рассчитанные в п.5, постройте график зависимости o C ( ) p T f T для вещества А, находящегося в газообразном состоянии, на основании
- На основании уравнения зависимости теплоемкости от температуры o ( ) C f T p (п. 4) рассчитайте значения теплоемкости o Cp,A для газообразного вещества А при температурах 298, 400, 500, 700, 800 и 1000 K.
- Определите o r 298 A в кДж для реакции А, протекающей при T 298 K , и сделайте вывод о направлении реакции.
- 18. Определите o r 298 G в кДж для реакции А (см. задание 1), протекающей при T 298 K , и сделайте вывод о направлении реакции.
- Определите ΔG для 1 моль вещества А, при изменении давления от 1 5 p 1,013 10 Па до 2 5 p 0,2533 10 и одновременном изменении температуры от 298 до 800 К в кДж/моль.
- Рассчитайте изменение энергии Гиббса ( G2 ) в процессе изотермического расширения 1 моль вещества А, находящегося в идеальном газообразном состоянии, от давления
- Рассчитайте изменение энергии Гиббса ( o G1 ) при изобарном нагревании ( 1 5 p 1,013 10 ) 1 моль вещества А, находящегося в идеальном газообразном состоянии,
- Приведите уравнения для расчета изменения энергии Гиббса при изотермическом расширении от давления 1 p до 2 p и изобарном нагревании от T1 до T2 1 моль газа в идеальном состоянии.
- Напишите уравнение, выражающее зависимость энергии Гиббса от давления и температуры в дифференциальной форме. Приведите графические зависимости G f p ( ) при T const и G f T ( ) при p const