Энтропия пара и воды

Изменение энергии Гиббса в результате испарения воды при 95°С и I атм равно 546 Дж-моль . Рассчитайте энтропию паров воды при 100°С, если энтропия жидкой воды равна 87.0 Дж-моль К . При каком давлении изменение энергии Гиббса в результате испарения воды будет равно О при 95°С [c.62]

При достаточно низких давлениях твердые вещества также могут непосредственно переходить в паровую фазу этот процесс называется сублимацией. Сублимация - обычное явление для твердого диоксида углерода при давлении 1 атм, и именно по этой причине его принято называть сухим льдом . Обычный лед при таком давлении плавится с образованием жидкости, но холодным зимним утром при сухом воздухе сугробы могут сублимировать, превращаясь непосредственно в пары воды, без предварительного перехода в жидкое состояние. Поскольку энтальпия и энтропия являются функциями состояния, теплота или энтропия сублимации должны представлять собой суммы теплот или энтропий плавления и испарения при той же самой температуре. Например, для воды в предположении, что АЯ и AS при 273 К имеют такие же значения, как и при 298 К, находим [c.124]

В отличие от АЯ п и AS . , которые мало зависят от температуры, AG° очень сильно зависит от температуры, Т, которая явно входит в соотношение (18-1). Если ради простоты предположить, что изменения энтальпии и энтропии постоянны, то можно графически представить зависимость AG от ДЯ и AS, как это сделано на рис. 18-3 на примере Н2О. При высоких температурах произведение 7AS° больше, чем АЯ°, свободная энергия испарения отрицательна и испарение воды при парциальном давлении водяных паров 1 атм должно происходить самопроизвольно. При низких температурах АЯ° больше, чем TAS°, так что AG° положительно, и самопроизвольно осуществляется конденсация водяных паров. При некоторой промежуточной температуре энтальпийный и энтропийный эффекты в точности компенсируют друг друга, AG° становится равным нулю и жидкая вода находится в равновесии с парами воды при парциальном давлении 1 атм. Такое состояние отвечает нормальной температуре кипения жидкости, (температура кипения на уровне моря). Для воды эта температура равна 100°С, или 373,15 К. При более низком атмосферном давлении (на большой высоте над поверхностью моря) вода кипит при температуре ниже 100°С. [c.124]

KI. Вычислите относительную парциальную молярную энтропию воды Д5н,() для 84,5%-ного раствора серной кислоты при 25 С. Давления насыщенных паров воды над водой и над раствором равны 3,167 10 и 5,198 Па соответственно. [c.173]

Пр и м е р 95. При 25°С давление паров воды составляет 23,8 мм рт. ст. Зная Ткип. воды при атмосферном давлении, вычислите средние значения энтальпии испарения и энтропии испарения при 25°С и Ткип. [c.88]

Объясните, почему энтропии льда и жидкой воды мало отличаются между собой, но сильно отличаются от энтропии пара. Покажите, что изменение энтропии может быть вычислено так же, как и изменение энтальпии по закону Гесса. [c.119]

При 25 °С давление паров воды составляет 3172 Па. Зная температуру кипения воды при атмосферном давлении, вычислите среднее значение изменения энтальпии испарения воды в интервале температур 25—100°С и оцените изменение энтропии при температуре кипения воды. [c.123]

Фазовый переход может совершаться как в изолированной, так и в неизолированной системе. Чтобы получить изолированную систему, нужно окружить теплонепроницаемой поверхностью (оболочкой) данное тело и часть окружающей среды. Последняя должна иметь столь большой объем, чтобы поглощаемая или отдаваемая теплота не изменяли ее температуры. Пусть, например, испаряется 1 моль воды при 298,15 К (25° С) в равновесии с ее паром при давлении. 31,64 -10 Па (0,0313 атм). Энтальпия испарения воды при 25° С равна 44 кДж/моль. Отсюда получаем энтропию испарения воды, равную = 44/298,15 = 0,15 кДж/(моль-К) (или 35,26 кал K -моль ) . Отдавая иа испарение 1 моль воды 44 кДж/моль, окружающая среда, включенная в систему, уменьшает свою энтропию на величину А5з =—44/298,15 =—0,15 кДж/(моль-К). Суммарное изменение энтропии системы А5 = А51 + А а равно нулю. [c.95]

Энтропия воды больше энтропии льда, но меньше энтропии пара Sr > Во всех фазовых превращениях — сублимации, па- [c.28]

При 25° С давление паров воды составляет 3172 Па. Зная температуру кипения воды при атмосферном давлении, вычислите среднее значение изменения энтальпии испарения воды в интервале температур 25—100° С и оцените изменение энтропии при температуре кипения воды. Обратите внимание — все данные, необходимые для решения задачи. Вам известны. [c.166]

Тот же медный брусок помещен в пары воды, температура которых 20 С. Каково изменение энтропии а) металла и б) воды, происходящее прн пропускании через сопротивление того же количества электричества, что и в предыдущей задаче [c.166]

Таким образом, мы считаем, что процесс растяжения и усадки вискозного шелка связан с ориентацией и дезориентацией цепей целлюлозы. В отличие от каучука, изменение свободной энергии системы происходит практически целиком за счет изменения энтропии [14], так как на целлюлозе не наблюдается явлений настоящей кристаллизации, связанных с изменением теплосодержания системы. Это подтверждается, например, тем, что плотности ориентированного и неориентированного шелка равны [4] изотермы сорбции паров воды ориентированным и дезориентированным шелком идут практически одинаково [15]. [c.27]

В принципе изменение энтропии при рекристаллизации можно определить по данным измерения кажущегося равновесия между парами воды и аморфным продуктом и по данным измерения теплоемкости кристаллического и аморфного продуктов, что дает [c.102]

Пользуясь данными табл. 27.1, вычислите изменение энтропии (около 30 энтр. ед.) и количество тепла (около 30 ккал), необходимое для нагревания 2 молей паров воды от 400 до 2000 К при давлении 1 атм. [c.330]

Изучено давление пара воды над ее смесями с И- и Ыа-формой карбоксильного катионита СГ-1 определены энтальпия А Я энтропия А5 и энергия Гиббса А С соответствующих процессов гидратации при 298 К. [c.116]

Ампула разбивается и вода испаряется (самопроизвольно) до тех пор, пока давление пара воды не станет равновесным для данной температуры. При 20° С давление пара воды составляет 17,5 мм рт. ст. Система переходит в состояние, при котором молекулы воды занимают больший объем, беспорядок в системе возрастает и энтропия также возрастает. [c.75]

Фазовый переход может совершаться как в изолированной, так и в неизолированной системе. Чтобы получить изолированную систему, нужно окружить теплонепроницаемой поверхностью (оболочкой) данное тело и часть окружающей среды. Последняя должна иметь столь большой объем, чтобы поглощаемая или отдаваемая теплота не изменяли ее температуры. Пусть, например, испаряется 1 моль воды при 298,15 К (25° С) в равновесии с ее паром при давлении 31,64 -10 Па (0,0313 атм). Энтальпия испарения воды при 25° С равна 44 кДж/моль. Отсюда получаем энтропию испарения воды, равную А51 =44/298,15 =0,15 кДж/(моль-К) (или 35,26 кал -моль ) . [c.95]

Рис. 2.22. Изменение дифференциальной мольной энтропии в процессе сорбции паров воды хлопком.

К1 зрения. Что касается теоретического обоснования такой зависимости, то она требует допущения о связи относительного давления паров с энтропийным членом энергии Гиббса, вычисляемым по известному урав нению Больцмана, в котором энтропия определяется логарифмом вероятности состояния. Естественно, при низких давлениях паров воды, когда процессы сорбции определяются преимущественно энергетическим членом энергии Гиббса, зависимость между поглощенными парами и от- [c.98]

Влажный воздух, состоящий из двух компонентов — сухого воздуха и паров воды, не может быть задан двумя параметрами, скажем, давлением и температурой. Для определения термодинамического состояния влаж юго воздуха необходим третий параметр таковым может быть влагосодержание d, а также степень насыщения, относительная влажность, энтальпия, энтропия и т. д. В интересующих холодильную практику случаях использования атмосферного воздуха можно исходить из постоянства давления, например из р = 750 мм. Тогда двух других параметров, например / и d,. достаточно для характеристики состояния влажного воздуха. [c.350]

Это понижение энтропии при возникновении сложнейшей биологической организации — организма человека — на самом деле незначительно. По величине оно равно, например, уменьшению энтропии при конденсации 170 см паров воды. В процессах метаболизма понижение AS на 300 э. е. с легкостью может компенсироваться увеличением энтропии при окислении 900 г глюкозы. [c.161]

Наши знания позволили уменьшить информационную энтропию (ТЭ) качественного состава молекул до 0. Переведя пары воды (воду) в другое агрегатное состояние (для этого опять необходимы знания), например, заморозив ее (сделав объем сосуда произвольным), мы уменьшим информационную энтропию до ТЭ=0, и количественного состоянии ячеек пространства в объеме сосуда. [c.205]

Все три описанные выше реакции протекают, несмотря на необходимость поглощения при этом теплоты, потому, что их продукты обладают большей внутренней неупорядоченностью, чем исходные реагенты. Пары воды характеризуются большей неупорядоченностью и, следовательно, имеют большую энтропию, чем жидкая вода. Гидратированные ионы NH4 и I имеют большую энтропию, чем кристаллический NH4 I. Газообразные NO2 и О2 обладают большей неупорядоченностью и имеют большую энтропию, чем твердый N2O5. Химическая система стремится не только к состоянию с минимальной энергией или энтальпией, но также к состоянию с максимальной неупорядоченностью (вероятностью, или энтропией). На этом основании следует ввести новую функцию состояния, называемую свободной энерг ией, G. [c.68]

С помощью уравнения (235) можно вычислить лишь изменение энтропии, и нельзя сделать никаких выводов о ее абсолютном значении. На основе измерений теплового эффекта реакций при постепенном понижении температуры Нернст установил так называемый тепловой закон (который рассматривают также как третий закон термодинамики) по мере приближения температуры к абсолютному нулю изменение энтропии стремится к нулю. Справедливость теплового закона достоверно подтверждена на опыте. Планк предложил считать энтропию любого вещества при абсолютном нуле равной нулю. Тем самым открывается возможность точно рассчитать энтропию любого вещества при любых температуре и давлении, воспользовавшись уравнениями (244а) и (2446). Например, рассмотрим изменение энтропии воды в зависимости от температуры при постоянном давлении (рис. Б.22). При абсолютном нуле энтропия льда в соответствии с тепловым законом Нернста равна нулю. При возрастании температуры энтропия изменяется пропорционально Р, при дальнейшем повышении температуры обнаруживается более сложная зависимость от Т. В точке плавления энтропия скачкообразно увеличивается на величину энтропии плавления. В интервале О—100 °С энтропия снова непрерывно увеличивается, а при 100 °С обнаруживает скачок, равный энтропии испарения. При температуре 100°С энтропия пара постелен- [c.239]

Соединения с кислородом. Окись лития ЫгО — бесцветное кристаллическое вещество с кубической гранецентрированной решеткой типа флюорита СаРз а = 4,628 А), построенной из четырех молекул (2 = 4) [10, 18]. Плотность 2,013г/см (25°) [10], температура плавления 1427° [10], кипения — около 2600° [10], теплота образования Д//°298 = —142,4 ккал/моль [10]. Термически устойчивое соединение [10]. Сублимация начинается выше 1000°. В вакууме давление пара ЬцО при 1000° еще незначительно, ко в присутствии паров воды возрастает. Это объясняется реакцией, в которой благоприятное изменение свободной энергии определяется возрастанием энтропии с образованием второй молекулы газа [10] [c.9]

Предположим теперь, что испаряющиеся вода и бензол в предыдущей задаче сжаты до половины их объема и одновременно нагреты, так что абсолютная температура в два раза превышает абсолютную температуру, прн которой они обычно кнпят. Как изменится энтропия [ v,m = 2o,3 Дж/(К--мо.пь) для паров воды и v,ra=130 Дж/(К-моль) для паров бензола.] [c.166]

Чтобы изучить влияние гидратации ионов на свойства воды, а следовательно, выявить формы проявления периодического закона еще и на других свойствах растворов, были предприняты работы по исследованию давления паров воды над растворами перхлоратов и галогенидов элементов второй группы Периодической системы [51—59]. Сравнение данных по двойным системам МХг — НгО и НХ — НгО (часть данных взята из литературы [60, 61]) представлено на рис. 5 и 6. Рис. 5 относится к перхлоратным системам.. На оси абсцисс — порядковые номера элементов, а на оси ординат — давление паров воды, соответствующее растворам концентрации 3 мольЦОбО г воды. На том же рисунке нанесены данные по ионизационным потенциалам. Соединение точек проводилось так же, как и в предыдущем случае (см. рис. 3 и 4). Симбатность кривых неоспорима. Изучаемая величина (давление паров воды) сходна в некоторой степени с величинами, характеризующими теплоту гидратации иона, однако между ними имеется принципиальное различие первая величина относится к изменению свободной энергии перехода воды из раствора в газообразное состояние, что предполагает необходимость учета не только энтальпии, но и энтропии. [c.16]

При сравнении давления паров воды над бинарными растворами галогенидов с одним и тем же катионом можно заметить очень интересную закономерность в условиях одинаковой концентрации наиболее низкое давление паров воды наблюдается над растворами йодидов, несколько выше оно над растворами бромидов и еще выше —над райтворами хлоридов [56] (конечно, все это относится только к тем случаям, когда исключено комплексообразование). Эта закономерность, на первый взгляд, необъяснима, так как, судя по энергиям гидратации указанных ионов, можно было бы ожидать совершенно противоположную картину (наиболее экзотермична энергия гидратации иона хлора, наименее экзотермична — иона йода). Несомненно, что в основном указанное явление нужно объяснить тем, что с точки зрения энтропии более выгодно испарение воды из растворов хлоридов, чем ее испарение из растворов йодидов и бромидов. Такая значительная роль энтропии при испарении воды из растворов, содержащих одинаковые катионы и разные анионы, может быть объяснена тем, что энергия гидратации анионов меньше, чем энергия гидратации катионов, на что обращено внимание некоторыми авторами в последнее время [62] и что объясняется в первую очередь строением молекулы воды [63]. [c.18]

Теплота реакции найдена АЯ== —3560 кал моль (в интервале 220—260°) и энтропия AS = —2,85 кал/моль- -град . Константа равновесия = (НгО)(— ONH—)/(—СООН)(—NHz) определяет длину цепи полимера и связана с парциальным давлением паров воды pHfi и ki следующим выражением [c.97]

Микрокалориметрическое определение теплот адсорбции паров воды на дзегвском клиноптилолите показало, что для водородного клиноптилолита характерна большая пестрота адсорбционных энергетических центров по отношению к молекулам воды [9]. На кривой д=/ (а) не были обнаружены ступени, как в случае адсорбции аммиака. Наблюдалась примерно экспоненциально падающая зависимость дифференциальных теплот адсорбции от степени заполнения с уменьшением q от 115 до 60 кДж-моль . Возможно, ступенчатые кривые q=i (а) характерны лишь для катионных форм, а при образовании водородных цеолитов сильно увеличивается разнообразие мест локализации протона и слияние тепловых ступенек приводит к плавной кривой. Термодинамический анализ показал, что энтропия адсорбированной воды существенно ниже энтропии нормальной жидкости, а состояние молекул воды в полостях водородного клиноптилолита льдоподобное. [c.122]

Очень большая теплота испарения воды показывает, что даже в точке кипения молекулы воды прочно связаны между собой (теплота испарения — это и есть энергия, необходимая для разрыва связей между молекулами). Энтропия испарения воды также велика вследствие значительного возрастания беспорядка в процессе испарения, т. е. даже в точке кипения молекулы воды заметно упорядочены. Это наиболее примечательный факт, поскольку свойства водяного пара при давлении 1атм не очень отличаются от свойств идеальных газов, а молекулярный вес воды в парообразном состоянии соответствует мономерным молекулам. Таким образом, водородные связи между парами молекул, которые могли бы привести к димеризации, в парообразном состоянии гораздо слабее, чем в жидком, где образуется пространственная структура из водородных связей. Это еще одно подтверждение высказанного выше предположения, что образование одной водородной связи у молекулы облегчает образование другой водородной связи. С другой стороны, однако, энтропия плавления льда довольно низка, хотя лед обладает достаточно [c.37]

Вторым этапом программы является определение ассортимента веществ для проектируемых химико-технологических систем и составление перечня сво11ств, необходимых для технологических расчетов в САПР. При проектировании предприятий многих отраслей химической промышленности необходимо знать следующие физико-химические свойства. Для газов и газовых смесей — это парциальные давления газовых компонентов, псевдокритическая температура, псевдокритическое давление, температура кипения при нормальных условиях, плотность, динамическая и кинематическая вязкость, изобарная и изохорная теплоемкости, показатель адиабаты, теплопроводность, коэффициенты диффузии, энтальпия (здесь и далее имеется в виду изменение энтальпии при нагревании). Для жидкостей (растворов электролитов) — активность воды, парциальное давление паров воды, поверхностное натяжение, теплоемкость, плотность, динамический коэффициент вязкости, теплопроводность, энтальпия, температуры кипения и замерзания раствора, коэффициенты активности, осмотические коэффициенты. Для твердых веществ — энтропия, электросопротивление, диффузия, теплопроводность, поверхностная энергия, энтальпия, теплоемкость, скорость распространения звука, теплота и температура плавления, критические параметры. [c.10]

Следовательно, в случае СНдОВ и СН3ОН, как и у тяжелой и обычной воды, изотопная разность энтропии пара несколько больше разности энтропии жидкой фазы. [c.116]

Изучено давление пара воды над ее смесями, с водородной и натриевой формой карбоксильного катионита СГ-1 — сополимера метакриловой кислоты и диметакрилата триэтиленгликоля (сшивка, 7 масс. %). Определены энтальпия, энтропия и энергия Гиббса соответствующих процессов гидратации при 298 К. Табл. 1. Библ. 3 назв. [c.126]

Интересные исследования выполнили Кебарле с сотрудниками [138—152], получившие масс-спектры ионов в парах воды, аммиака, метанола, ацетонитрила в инертном газе. Определенные константы равновесия для процессов последовательного присоединения нейтральных молекул к ионам позволили рассчитать изменения энтальпии, энергии Гиббса и энтропии, связанные с увеличением числа сольватирующих молекул на отдельных ступенях процессов вида [c.68]

На первый взгляд следует ожидать, что изменение энтропии при комплексообразовании будет всегда отрицательным из-за уменьшения числа свободных частиц при расположении ионов или молекул лигандов вокруг центрального иона металла. Однако следует также учитывать влияние растворителя. Так. как ионы металла ориентируют непосредственно окружающие их молекулы воды, наблюдается тенденция к образованию определенных гидратов, которые можно мысленно представить себе как айсберги , в которых вода заморожена . Этот эффект приводит к образованию в растворе, вне оболочки из молекул воды, неупорядоченной (или тающей ) области [25]. Получающиеся в результате изменения энтропии включают потерю 5,3 энтропийной единицы (равных энтропии кристаллизации воды) на каждую молекулу замороженной воды наряду с неизвестной величиной, идущей на дезориентацию растворителя. Эти изменения являются дополнением к вкладу, предсказанному уравнением Борна, обусловленным взаимодействием иона с поляризующейся диэлектрической средой — водой. Эта составляющая меняется прямо про-порционально квадрату заряда и обратно пропорционально радиусу ячейки, в которой помещается ион. Когда ион металла и анион-лиганд сближаются для образования комплекса, число ионов в растворе будет уменьшаться будет происходить частичная нейтрализация и уменьшение заряда системы и уменьшаться число молекул воды, находящихся в сольватных оболочках ионов. Последний эффект с точки зрения изменения энтропии представляется наиболее важным. Следовательно, в любой реакции между катионом и анионом с образованием комплекса изменение энтропии будет, вероятно, благоприятствовать реакции. Видимо, изменение энтропии будет менее положительным, или более отрицательным, в том случае, когда взаимодействие катиона с лигандом будет приближаться к чисто электростатическому и почти соответствовать образованию ионной пары. [c.64]

Особено большой вклад в изменение энтропии вносит появление или исчезновение в процессе реакции газообразных веществ. Это объясняется тем, что при испарении твердого или жидкого вещества беспорядочность движений молекул возрастает очень сильно, объем увеличивается приблизительно в тысячу раз (так, объем одного моля жидкой воды равен 0,018 л при н. у., тогда как объем пара воды при тех же условиях составляет 22,4 л). Поэтому для приближенной оценки изменения энтропии в том или ином химическом процессе полезно прежде всего обратить внимание на объемы исходных и конечных соединений если газообразные вещества в реакции не участвуют или их исходные и конечные объемы одинаковы, изменение энтропии мало или равно нулю, если же объем газообразных соединений в результате реакции увеличивается, энтропия растет. Так, например, реакции СО. + С 2С0 СаСОз СаО + СОо сопровождаются увеличением энтропии, а реакции 2NO + о, = 2N0, ЗН, + No = 2NH3 [c.57]

Низкотемпературный обмен на всех окислах характеризуется низкой энергией активации и малой энтропией активации, протекает без участия кислорода катализатора, отсутствует корреляция между каталитической активностью и энергией связи кислорода, удельная каталитическая активность зависит от условий предварительной обработки и в большинстве случаев резко снижается в результате прогрева в кислороде. Замечательна сама по себе возможность протекания с малой анергией активации реакции, включающей разрыв очень прочной связи в молекуле О2 (117 ккал1моль). Надо полагать, что реакция протекает в этих случаях через ассоциативные активные комплексы, образование которых возможно вблизи химических нарушений катализатора, образующихся в результате высокотемпературной обработки, у-облучения, обработки взрывом и др. Природа этих нарушений не установлена однозначно. Снижение активности при обработке кислородом при повышенных температурах указывает на значение кислородных дефектов. В случае 7-А12О3 после обработки в кислороде низкотемпературная активность частично сохраняется. Исследование отравляющего действия паров воды позволяет прийти к заключению о том, что в состав активных участков входят образования, остающиеся на поверхности после удаления ОН-групн. [c.38]