Д. И. Менделеева расчётнографические работы по курсу " физическая химия" Москва 2018 Содержание Введение 3 Задание Первое начало термодинамики. Термохимия задание Второй закон
 Скачать 1.19 Mb.
|
|
Второе начало термодинамики. Энтропия. Термодинамические потенциалы 1. Напишите математическое выражение 2-го закона термодинамики в дифференциальной форме для обратимого (равновесного) и необратимого процессов в открытой системе. 2. Энтропия как критерий состояния равновесия и направления протекания самопроизвольного процесса в изолированной системе. 3. Напишите уравнения, выражающие зависимость энтропии от температуры (  ) и давления ( ). Приведите уравнения для расчета изменения энтропии в изобарном, изохорном и изотермическом процессах с участием идеального двухатомного газа. 4. Рассчитайте изменение энтропии (  ) вещества А (табл. 1) при изобарном нагревании от 298 до 800 K в  . (Принять, что вещество А находится в газообразном состоянии, используйте уравнение  (см. задание 1, п.15).5. На основании уравнения зависимости теплоемкости от температуры (п. 4) рассчитайте значения теплоемкости  для газообразного вещества А при температурах 298, 400, 500, 700, 800 и 1000 K. 6. Используя значения , рассчитанные в п.5, постройте график зависимости  для вещества А, находящегося в газообразном состоянии, на основании. 7. Графическим интегрированием определите изменение энтропии вещества А при изобарном нагревании от 298 до 800 K в .8. Определите абсолютную энтропию  вещества A на основании значения  [1] и .9. Определите изменение энтропии (  ) вещества А в в процессе изменения давления от  до  при температуре 800 K.10. Определите абсолютную энтропию вещества А в при 800 К и давлении .11. Определите изменение энтропии (  ) для реакции А (см. задание 1), протекающей при 298 К и стандартном давлении.12. Укажите при каких условиях проведения процесса  и  служат критериями состояния равновесия и направления самопроизвольного протекания процесса. Приведите соответствующие выражения.13. Напишите уравнение, выражающее зависимость энергии Гиббса от давления и температуры в дифференциальной форме. Приведите графические зависимости  при и  при .14. Приведите уравнения для расчета изменения энергии Гиббса при изотермическом расширении от давления до и изобарном нагревании от  до  1 моль газа в идеальном состоянии.15. Рассчитайте изменение энергии Гиббса (  ) при изобарном нагревании ( ) 1 моль вещества А, находящегося в идеальном газообразном состоянии, от  до  в  (принять, что энтропия не зависит от температуры и равна  ).16. Рассчитайте изменение энергии Гиббса (  ) в процессе изотермического расширения 1 моль вещества А, находящегося в идеальном газообразном состоянии, от давления Па до  Па при температуре 800 K в .17. Определите ΔG для 1 моль вещества А, при изменении давления от Па до и одновременном изменении температуры от 298 до 800 К в кДж/моль. Вещество А находится в идеальном газообразном состоянии.18. Определите  в кДж для реакции А (см. задание 1), протекающей при  , и сделайте вывод о направлении реакции.19. Определите  в кДж для реакции А, протекающей при , и сделайте вывод о направлении реакции.20. Определите в кДж для реакции А для случая, когда все реагенты являются идеальными газами.Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к литературе [9], с. 69 – 93, примеры 5,6,7,16,17,18,20 (задачи с решениями). ЗАДАНИЕ 3 Фазовое равновесие в однокомпонентных системах 1. Изобразите диаграмму состояния в координатах  (диаграмму с тройной точкой) для случая, когда  , где  плотности жидкого и твердого состояния вещества соответственно.2. Правило фаз Гиббса. Рассчитайте число степеней свободы в фигуративных точках, отвечающих различным областям диаграммы. 3. Напишите уравнение Клапейрона–Клаузиуса в дифференциальной форме для равновесия жидкость–пар и твердое – пар. 4. Напишите уравнение Клапейрона–Клаузиуса в дифференциальной форме для равновесия жидкость–твердое. Путем анализа уравнения Клайперона–Клаузиуса поясните как изменяется температура плавления с увеличением внешнего давления. 5. Приведите интегральную форму уравнения Клапейрона-Клаузиуса для процесса испарения, если  ; 6. По данным о давлении насыщенного пара над твердым и жидким веществом А при различных температурах (табл. 2, 3) постройте на одном графике зависимости  для фазовых равновесий жидкость-пар и твердое-пар. Рассчитайте теплоту испарения вещества А в кДж/моль при температуре  по тангенсу угла наклона касательной к кривой .7. По данным о давлении насыщенного пара над твердым и жидким веществом А при различных температурах постройте на одном графике зависимости  для равновесий жидкость-пар и твердое-пар.8. По графику (п. 8) найдите температуру и давление в тройной точке. 9. Используя графические зависимости определите средние значения теплоты испарения  и теплоты возгонки (сублимации)  вещества А в кДж/моль.10. Рассчитайте  и  используя среднее значение , определенное в п.9.11. Определите теплоту плавления  вещества А в тройной точке.Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к литературе [ 9 ], с. 155 – 166 №№ 2, 3, 5, 6 (задачи с решениями). Таблица 2
Таблица 3
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
