Witam,
mam problem z rozwiązaniem dwóch poniższych zadań:
1. 7,9 moli tlenu o temperaturze 300 K rozprężono izotermicznie, odwracalnie od 22,1 dm^3 do 99,7 dm^3. obliczyć wartość produkcji entropii tego procesu. Tlen opisać równaniem van der Waalsa ( a= 0,138 [Jm^3mol^-2] , b= 3,18*10^-5 [m^3mol^-1] ). Wynik podaj w JK^-1mol^-1.
2. 2 mole metanu znajdujące się w warunkach standardowych ( T1=298 K , p=10^5 Pa ), rozpręża się adiabatycznie przesuwając tłok obciążony ciśnieniem 4,0*10^4 Pa do wyrównania ciśnień po obu stronach tłoka. Obliczyć temperaturę końcową układu, oraz deltaS i deltaF tego procesu. Metan spełnia równanie stanu sztywnych kul ( b=42,8*10^-6 ) Standardowa molowa entropia metanu w temperaturze 298 K wynosi S=186,19.
Proszę o pomoc w ich rozwiązaniu.
Entropia - problem z zadaniami
[Link] Entropia
Van der Waals:1. 7,9 moli tlenu o temperaturze 300 K rozprężono izotermicznie, odwracalnie od 22,1 dm^3 do 99,7 dm^3. obliczyć wartość produkcji entropii tego procesu. Tlen opisać równaniem van der Waalsa ( a= 0,138 [Jm^3mol^-2] , b= 3,18*10^-5 [m^3mol^-1] ). Wynik podaj w JK^-1mol^-1.
P=nRT/(V-b)-a/V^2
Entalpia:
dH=CpdT=0
Entalpia, różniczka zupełna:
dH=TdS+PdV+.
Entopia, korzystając z entalpii:
dS=dH/T-(P/T)dV=-(P/T)dV
Podastawiając VDV do wyrażenia na infinitezymalną zmianę entropii:
dS=[-nR/(V-b)+a/(T*V^2)]dV
Wystarczy scałkować.
Dla przemiany adiabatycznej:2. 2 mole metanu znajdujące się w warunkach standardowych ( T1=298 K , p=10^5 Pa ), rozpręża się adiabatycznie przesuwając tłok obciążony ciśnieniem 4,0*10^4 Pa do wyrównania ciśnień po obu stronach tłoka. Obliczyć temperaturę końcową układu, oraz deltaS i deltaF tego procesu. Metan spełnia równanie stanu sztywnych kul ( b=42,8*10^-6 ) Standardowa molowa entropia metanu w temperaturze 298 K wynosi S=186,19.
(T2/T1)=(P2/P1)^[(K-1)/K]
K=Cp/Cv
Zmiana entropii
dS=dH/T-(P/T)*dV=(Cp/T)*dT-(P/T)*dV
Równanie sztywnych kul?: tego nie jestem pewien, ale chyba po prostu pomija się w równaniu VDV odziaływania międzycząsteczkowe.
P=nRT/(V-b)
dS=(Cp/T)*dT-(nR/(V-b))*dV
Pojemność cieplna przy stałym ciśnieniu jest dostępna w bazach danych np. NIST:
http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?I . Thermo-Gas
Energia swobodna Helmholtza (zmiana):
dF=-PdV-SdT
dF=-(nR/(V-b))*dV-S*dT
gdzie:
S=S0+deltaS
-
- Podobne tematy
- Odpowiedzi
- Odsłony
- Ostatni post
-
-
Mam problem z tymi zadaniami, wytłumaczysz.?
autor: charlize32 » 25 kwie 2015, o 16:13 » w Chemia ogólna - 5 Odpowiedzi
- 16729 Odsłony
-
Ostatni post autor: pesel
25 kwie 2015, o 20:14
-
-
- 0 Odpowiedzi
- 927 Odsłony
-
Ostatni post autor: gaba30599
5 sty 2021, o 17:33
-
- 2 Odpowiedzi
- 6891 Odsłony
-
Ostatni post autor: plontaj
31 mar 2015, o 15:25
-
- 14 Odpowiedzi
- 6051 Odsłony
-
Ostatni post autor: plontaj
21 lut 2015, o 17:01
Kto jest online
Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 2 gości