Гелий энтропия

Движущими силами образования растворов являются энтальпийный и энтропийный факторы. Энтропийным фактором объясняется самопроизвольное смешивание двух инертных, практически не взаимодействующих газов гелия и неона. Чем слабее взаимодействие молекул растворителя и растворенного вещества, тем больше роль энтропийного фактора в образовании раствора. Знак изменения энтропии зависит от степени изменения порядка в системе до и после процесса растворения. При растворении газов в жидкости энтропия всегда уменьшается, а при растворении кристаллов возрастает. Знак изменения энтальпии растворения определяется знаком суммы всех тепловых эффектов процессов, сопровождающих растворение, из которых основной вклад вносят разрушение кристаллической решетки и взаимодействие образовавшихся ионов с молекулами растворителя (сольватация). [c.94]

Смешаны 2-10 м гелия и 2-10 м аргона при 300 К и 1,01 X X 10 Па после изотермического смешения полученная газовая смесь нагрета до 600 К при постоянном объеме. Вычислите общее возрастание Энтропии, учитывая, что Су 12,6 Дж/(моль-К) и не зависит от температуры. [c.89]

Рис. 3.6. Диаграмма энтальпия — энтропия для гелия [2].

Один моль гелия при 100°С и 1 атм смешивают с 0.5 моль неона при 0°С и 1 атм. Определите изменение энтропии, если конечное давление равно 1 атм. [c.46]

При фазовых переходах второго рода непрерывно изменяются и первые производные от энергии Гиббса по температуре и давлению, т. е. энтропия и объем. Для фазового перехода второго рода невозможно существование метастабильных состояний, и каждая фаза может существовать только в определенной температурной области. Пр)имерами фазовых переходов второго рода являются переходы жидкого гелия в сверхтекучее состояние, железа из ферромагнитного в парамагнитное состояние, металла из обычного в сверхпроводящее состояние, переход порядок — беспорядок в сплавах типа -латуни и др. [c.326]

Для расчета энтальпии и энтропии природных газов широкое применение получил метод Редлиха — Квонга, модифицированный С. Д. Барсуком (метод РКБ). Этот метод применим для углеводородных газов, содержащих азот, диоксид углерода, сероводород и гелий [11]. [c.159]

Смешаны 0,002 гелия и 0,002 аргона при 27° С и 1,013-10 н/м каждый. После изотермного смешения полученная газовая смесь нагрета до 327° С при постоянном объеме. Вычислить общее возрастание энтропии, учитывая, что мольная теплоемкость обоих газов одинакова и равна [c.60]

Рассчитать изменение энтропии 1 моля гелия при обратимом адиабатическом расширении от 25° С и 1 атм до конечного давления 0,5 атм. [c.78]

Большой интерес для суждения о строении жидкого Не представляют исследования его энтропии. На рис. 64 представлена энтропийная диаграмма гелия. Энтропия 5 вычислена с помощью экспериментальных данных о теплоемкости выше 1 К с использованием сведений [c.233]

Очень велико значение жидкого гелия для создания сверхнизких температур. Исследования прн таких температурах приводят к фундаментальным научным результатам (нахождение энтропии твердых веществ по данным о низкотемпературной теплоемкости, изучение сверхпроводимости, сверхтекучести). Гелиевые температуры используют и в технике (охлаждение радиотехнических устройств с целью устранения тепловых шумов , охлаждение сверхпроводящих электромагнитов). [c.489]

В таблице 9 приведена температурная зависимость каталитической константы гидролиза этилового эфира Ы-бензоил-Ь-аргинина, катализируемого трипсином, в 2%-ном геле агар-агара. Вычислить значения стандартных энтальпии и энтропии активации реакции. [c.255]

Пример. Рассчитать стандартную энтропию гелия, аргона, паров ртути и кадмия, а также поступательную составляющую энтропии Hj и НС1 прю 298 К, Сравнить полученные результаты с экспериментальными данными (приведены в таблице). [c.305]

Жидкое состояние гелия при невысоких давлениях сохраняется вплоть до абсолютного нуля, но несмотря на это его энтропия стремится к нулю при Т - 0. Изменение энтропии гелия-4 в зависимости от температуры приведено на рис. VHI.S, Обращает на себя внимание отсутствие скачка энтропии в Х-точке — скачка, свойственного, фазовым переходам I рода. Сказанное можно подтвердить следующим аргументом. Согласно одной из форм уравнения Клапейрона — Клаузиуса [c.295]

Согласно третьему закону термодинамики энтропия жидкой фазы, так же как и твердой, при абсолютном нуле температуры должна обращаться в нуль. В связи с этим приобретает большой интерес вопрос о распределении атомов в жидком гелии, особенно при наиболее низких температурах. Плотность жидкого гелия мала, под давлением насыщенных паров она составляет всего около 0,14 г/мл, что в значительной мере объясняется малой молекулярной массой гелия (заметим, что плотность жидкого водорода примерно в два раза меньше плотности жидкого гелия). Необычна зависимость плотности Не от температуры (рис. 61). Там же представлена температурная зависимость теплоемкости С вдоль линии равновесия жидкость — пар. При температуре 2,173 К и 49,80 10 Па плотность жидкого Не проходит через максимум, после чего функция р = /(Г) резко меняет свое направление, плотность быстро уменьшается. Теплоемкость тоже аномально зависит от температуры. Кривая теплоемкости похожа на греческую букву X. При 2,182 К теплоемкость является разрывной функцией. Здесь в жидком Не происходит фазовый переход второго рода. Температура этого фазового перехода ( Х-точки ) немного снижается при увеличении давления. Жидкую фазу при температурах, соответствующих Х-точкам и ниже, принято называть гелий II . Жидкая фаза при температурах, лежащих выше Х-точек, названа гелий 1 . [c.229]

Таким образом, гелий П при температурах выше О К состоит из гелия в основном квантовом состоянии или сверхтекучей компоненты и гелия в возбужденных квантовых состояниях — нормально й компоненты . Сверхтекучая и нормальная компонента в пространстве неразделимы. Энтропия сверхтекучей компоненты равн а нулю. Энтропия нормальной компоненты растет с повышением температуры. Вязкость сверхтекучей компоненты отсутствует. Нормаль -ная компонента имеет вязкость хоть и малую, но измеримую. [c.244]

Относительное постоянство энтропии испарения при переходе от одной жидкости к другой легко понять с точки зрения гипотезы Больцмана о связи энтропии с неупорядоченностью. Превращение жидкости в пар приводит к увеличению неупорядоченности. При критической температуре энтропия испарения равна нулю, потому что жидкость и газ при этой температуре неразличимы и энтальпия испарения равна нулю. Больщинство жидкостей ведет себя одинаково не только при своих критических температурах, но и при температурах, составляющих равные доли критических температур мы уже видели (разд. 3.3), что стандартные точки кипения многих жидкостей составляют примерно равные доли их критических температур. Следовательно, разные жидкости будут иметь приблизительно одинаковую энтропию испарения в точке кипения при условии, что в процессе испарения не происходит ассоциации или диссоциации молекул. Для соединений,подобных воде и спиртам, которые образуют водородные связи (разд. 14.8), энтропия испарения больше 21 кал/(К-моль). Для водорода и гелия, которые кипят лишь немного выше абсолютного нуля, вполне можно ожидать значительных отклонений от этого правила. Уксусная и карбоновые кислоты вообще имеют аномально низкие теплоты испарения, так как их пар содержит димерные молекулы. Для диссоциации димеров в паре на отдельные молекулы необходимо затратить дополнительное количество энергии. [c.100]

Рассчитать мольную энтропию гелия в состоянии идеального газа при 25° С и [c.544]

Гелий незаменим для создания сверхнизких гелиевых температур, так как его температура кипения при атмосферном давлении составляет всего 4,3 К. Такие температуры нужны для исследований сверхпроводимости, сверхтекучести, а также для определения энтропии по третьему началу термодинамики. Гелий извлекают из природного газа путем глубокого вымораживания из газа всех остальных веществ. [c.170]

При ФП второго рода плотность вещества, энтропия и термодинамические потенциалы не испьггывают скачкообразных изменений, а производные от теплоты, объема - теплоемкость, сжимаемость, коэффициент термического расширения фаз, наоборот меняются скачком. Примеры переход гелия в сверхтекучее состояние, железа из ферромагнитного состояние в парамагнитное в точке Кюри, соответственно теплота ФП второго рода равна нулю. Зависимость температуры равновесного перехода от давления определяется уравнением Эренфеста. Фазовыми переходами третьего и более высоких родов - такие переходы при которых не изменяется теплоемкость. Теория таких переходов разработана П. Кумаром и сопгр [c.20]

Термодинамическая функция состояния - энтропия гела, разрушающегося под воздействием внешних сил, -может бьггь представлена в виде суммы [c.190]

Численное значение AS также зависит от выбранных единиц кон-центрацнн. Суждение об энтропии активации можно сделать по величине преггзкспоненцпального множи геля. [c.267]

Рис. VIII.5. Энтропия жидкого гелия вблизи абсолютного нуля

Фазовые переходы ра.зделяются на два класса. К фазовым пере.кодам первого рода относятся испарение, возгонка, плавление, полиморфные переходы и т.д. Эти переходы сопровождаются выделением или поглощением теплоты и изменением объема фазы. Фазовые переходы второго рода не обладают этими качествами. Примерами фазовых переходов второго рода могут служить такие процессы, как переход железа из ферромагнитного состояния в парамагнитное а-Ре—ь -Ре при 769 °С без изменения кристаллической структуры металла и при сохранении объема фаз (изменение энтропии в этом переходе равно нулю) переход металла в сверхпроводящее состояние переход жидкого гелия в сверхтекучее состояние. [c.9]

Все многообразие фазовых переходов классифицируется на фазовые переходы первого и второго родов. При фазовом пе- )еходе первого рода выделяется или поглощается определенное количество теплоты, изменяются объем и плотность вещества, его энтропия, теплоемкость и т, п. Фазовые переходы первого рода — плавление, испарение, возгонка, полиморфное превращение и другие — характеризуются равенством изобарных потенциалов двух сосуществующих в равновесии фаз. В отличие от фазовых переходов первого рода для фазовых переходов второго рода свойственно не только равенство изобарных потенциалов, но и равенство энтропий, объемов и плотностй фаз. К фазовым переходам второго рода относятся магнитные превращения при температуре Кюри, переход вещества в сверхпроводящее состояние, появление сверхтекучести у гелия, переход из парамагнитного состояния в ферромагнитное и др. Одно из объяснений фазовых переходов второго рода состоит ь изменении симметрии частиц системы, например, переход системы частиц с беспорядочно направленными спинами в систему частиц с преимущественной ориентацией спинов или переход нз неупорядоченного распределения атомов А и В по узлам кристаллической решетки в упорядоченное, [c.219]

Через нафевательную трубку при атмосфернам давлении пропускают гелий. Как изменится внутренняя энергия и энтропия определенного объема газа, если температуры входа и выхода равны 7[ и Tj, а теплоемкость газа постоянна [c.12]

Из опыта следует, что энтропия жидкого гелия Не при ОК равна нулю. Это означает, что при ОК существует только одно состояние макроскопического объема жидкого гелия мы будем называть его основным состоянием. Оно определяется одной единственной волновой функцией фд. Эта волновая функция является собственной функцией гамильтониана Н макроскопической системы, имеющего одно-единст-венное собственное значение энергии, равное 11 . При ОК жидкий Не является квантовой когерентной системой. Поскольку его состояние единственно, движения всех частей этой макроскопической системы однозначно взаимосвязаны (когерентны). [c.237]

Обратимся теперь к графику функции А5пл — /( ) Для подавляющего большинства простых веществ величины А5 л располагаются в интервале от 5,8 до 11,3 Дж/К моль, т. е. от / 1п2 до / 1п4. За немногими исключениями эти вещества — металлы. Энтропия плавления изотопов гелия, как уже говорилось в главе о квантовых жидкостях, близка к нулю, и в некотором интервале температур даже отрицательна. Напомним, что изотопы гелия затвердевают только при давлениях порядка 30 10 Па. [c.283]

Реакции интерпретируются как тенденция к уменьшению наклона функции Гиббса с. минимумо.м при достижении равновесия, что аналогично функции Гель.мгольца. В этом случае кажущейся Движущей силой реакции является тенденция к понижению энтальпии и новышениго энтропии. Однако действительная интерпретация заключается в стремлении энтроппи вселенной к максимуму. [c.159]

Тщательное рассмотрение экспериментальных основ предмета вызвало необходимость исиользовать большое число таблиц со специально подобранными опытными данными, а также обусловило такое построение первых шести глав, при котором изложение результатов опытов постоянно перемежается с изложением теории. Физико-химик должен хорошо владеть теорией и уметь ставить опыты. Его руки должны быть искусными, а ум острым. Он должен быть в состоянии оценить как аппаратуру, использованную Резерфордом для доказательства ндентичностп альфа-частицы и ядра атома гелия, так и аргументы, использованные Бо.льцмапом для нахождения связи между энтропией и вероятностью. Настоящий физико-химик должен сам изготовить свою установку и решить свои уравнения. [c.11]

Подчеркнем, что перед словом вещество необходимо ставить прилагательное кристаллическое , чтобы исключить такие системы, как жидкий гелий ири атмосферном давлении. Дело в том, что жидкий гелий не находится в состоянии полной упорядоченности даже ири абсолютном нуле. Приведенная здесь простая формулировка третьего закона термодинамики принадлежит Планку. Из нее следует, что изменение энтропии для кристаллических веществ при всех процессах, нропсходящпх при абсолютном нуле, также равно нулю. Именно в этой формулировке третий закон был экспериментально установлен Нернстом. [c.236]

Определите изменение энтронии при смешивании 10 л гелия и 20 л водорода прп нормальных условиях. Выведите использованное при расчете уравнение. Как изменение энтропии при смешении можно использовать дпя обоснования правильности третьего закона термодинамики [c.267]

Энтропия 1 г-атом гелия при 298° К и давлении 1 атм равна 30,1 кал град, для 1 г-атом аргона, и 1 г-молъ азота при тех же условиях энтропия соответственно равна 7,0 и 45,8 кал град. Используя принципы статистической механики, поясните соотношение этих величии. Лучше, если вы не только дадите объяснение, но приведете использованные вами уравнения. (Атомные веса гелия, аргона и азота соответственно равны 4, 40 и 14.) [c.357]

Другим фактором, который необходимо учитывать при хроматографировании олигомеров, является их высокая адсорбируемость. Если адсорбционные центры статистически распределены по цепи, то энергия взаимодействия макромолекул с поверхностью сорбента возрастает с ростом ММ, и адсорбция приводит к ухудшению разделения, а в пределе - к разделению по адсорбционному механизму, сопровождающемуся инверсией порядка элюирования. Если же адсорбционные центры сосредоточены на концах макромолекул, то при неизменности энергии адсорбции изменение энергии Гиббса из-за снижения энтропии с уменьшением ММ увеличивается. При этом слабая адсорбция не препятсгвует анализу и, более того, несколько увеличивает селективность в низкомолеьц лярной области. Внешне адсорбционные эффекты проявляются в зависимости формы хроматограмм от полярности растворителя, исключить их удается ггутем гфименения в качестве сорбента органических гелей, а в качестве подвижных фаз -растворителей достаточно высокой полярности. [c.118]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология