[學科] 兩道熱力學題目

看板Chemistry作者 (剪不斷 你還亂)時間12年前 (2012/02/15 00:47), 編輯推噓8(8推 0噓 13→)
留言21則, 5人參與, 最新討論串1/1
(一)有氮氣14 g，原來的溫度為298 K，壓力為2 bar，此物質系統經由絕熱、不可逆的膨 脹。體積變化的過程中，外界壓力為恆壓pexternal = 1 bar，系統最後體積為9.29升。 計算此一變化過程前後的系統內能的變化量 U Δ S Δ ，熵（entropy）的變化量，外界 環境的熵變化量gsurroundin ΔS ，以及整個全體的熵變化量total ΔS 。假設氮氣接近 理想氣體，且它的莫耳熱容量Cp = 28.6 J K-1 mol-1 題目給的條件=> 0.5 mol 298 K 2 bar 6.19 L 定外壓1bar後=> 0.5 mol T2 K P2 bar 9.29 L 想請問到底甚麼是定外壓 定外壓(Pext) 是否等於 系統後來內壓(P2) 我知道的是q=0 W=dU 所以-Pext(V2-V1)=nCv(T2-T1) (Cv用20.3) 這樣我算出來 T2=267.4K 帶回去P2=1.195 bar 表示定外壓(Pext) 不等於 系統內壓(P2) 但是我也有在Atkins的題目上做過 定外壓(Pext)=系統後來內壓(P2) 他的題目: 1mole 300K 1atm 絕熱定外壓 0.5atm 這時用的 定外壓(Pext)=系統後來內壓(P2) (二) 固體的鐵被氧化後成為氧化鐵，其化學反應如下， 4Fe(s) + 3O2(g) => 2Fe2O3(s) 請使用以下表列的數據， 計算出上述反應在25℃下之標準自由能。 物質 ΔHf0(kJmol-1) ΔS0(JK-1mol-1) Fe2O3(s) -826 90 Fe(s) 0 27 O2(g) 0 205 主要想問的是 Fe 和 O2 以元素來講 標準形成自由能ΔG0=0 但又 ΔG0=ΔH0-TΔS0 <=用這個算Fe和O2 ΔG0不等於0 所以應該用哪個才對!? 麻煩解答~ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 218.175.97.42
推
02/15 00:51, , 1F
第一題定外壓不一定會等於內壓 要看有沒有擴散完全
02/15 00:51, 1F
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02/15 00:52, , 2F
他告訴你末體積了就可以依此計算內壓
02/15 00:52, 2F
推
02/15 01:38, , 3F
.他結束點是在9.29升 已經指定給你V2了 所以未必P2=
02/15 01:38, 3F
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02/15 01:38, , 4F
1Bar
02/15 01:38, 4F
推
02/15 01:40, , 5F
第二題應該是用下面的
02/15 01:40, 5F
推
02/15 01:45, , 6F
..我好像只學過 元素標準生成熱=0 沒學到自由能
02/15 01:45, 6F
推
02/15 01:50, , 7F
如果題目沒跟你說P2 才是假定Pex=P2
02/15 01:50, 7F
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02/15 01:51, , 8F
我也沒學過元素自由能=0 只學過H=0
02/15 01:51, 8F
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02/15 01:52, , 9F
我覺得是題目指定V2了 所以要用那個求出P2
02/15 01:52, 9F
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02/15 01:52, , 10F
如果沒給V2 大多是假設在跟外壓相等
02/15 01:52, 10F
推
02/15 01:53, , 11F
那題目根本沒要求P2 所以基本上不用去管P2
02/15 01:53, 11F
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02/15 01:53, , 12F
不過那題U S 好像都不太需要P2
02/15 01:53, 12F
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02/15 01:54, , 13F
我寄得這是高考的題目
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02/15 01:54, , 14F
U可以直接WORK解 S用V T的解就可以了
02/15 01:54, 14F
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02/15 01:55, , 15F
甚至S環境的因為絕熱 所以=0
02/15 01:55, 15F
感謝各位C大解答第一題 而第二題 元素的標準生成自由能(ΔGf0)的確等於0喔 http://mail.scu.edu.tw/~kguo/pchem2/index.files/Lecture11.pdf 這是網路上找的 請看34頁 再atkins課本上也有看到 可是題目給這樣 感覺應該會用到說@@ 唯一怪的是他給的ΔS0而非ΔSf0 不知道有沒有差 這是題目原網址 http://wwwc.moex.gov.tw/ExamQuesFiles/Question/100/100120_36160.pdf 若元素ΔGf0 不等於0 也可以看看第四題 這樣好像解不出來 ※ 編輯: magician711 來自: 218.175.97.42 (02/15 03:58)
推
02/15 10:06, , 16F
ΔGf0是限定特定溫壓的喔 所以在特定溫壓下 元素生成最
02/15 10:06, 16F
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02/15 10:07, , 17F
穩定自由能才為0吧 直接考慮ΔS0和ΔHf0就好 再用G=H-TS
02/15 10:07, 17F
推
02/15 10:10, , 18F
33頁有你要的第四題答案 很類似
02/15 10:10, 18F
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02/19 20:12, , 19F
元素的ΔG0是零.ΔH0也是零.表列的元素S0應該是絕對熵
02/19 20:12, 19F
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02/19 20:13, , 20F
元素的熵變化也是0.所以元素的ΔG=ΔH-TΔS並不矛盾
02/19 20:13, 20F
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02/19 20:15, , 21F
後來第一題的答案是什麼？
02/19 20:15, 21F
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