Изменение энтропии при плавлении и испарении

Вычислить изменение энтропии при нагревании 1 моль твердого брома от температуры плавления —7,32 до 100° С, если удельная теплота плавления равна 67,78 дж г, скрытая удельная теплота испарения равна 188,5 дж г, температура кипения равна 59°-С Ср (ж) = = 75,71 дж/моль-град, мольная теплоемкость паров брома [c.59]

Рассчитайте изменение энтропии при нагревании (охлаждении) при постоянном давлении в интервале температур от до ц кг вещества А, если известны его температуры плавления и кипения, теплоемкости в твердом, жидком и газообразном состояниях, теплоты плавления и испарения. [c.94]

Рис. 1.9. Изменение энтропии плавления (а) и испарения (б) в ряду водород ных соединений элементов VI группы

Рассчитать суммарное изменение энтропии при нагревании 1 моль бензола от температуры плавления (5,49° С) до полного испарения при температуре кипения (80,2° С). Теплота плавления бензола 126,54 Дж/г, теплота парообразования 396 Дж/г, массовая теплоемкость бензола 1,94 Дж/(г-К). [c.64]

Один моль водяного пара конденсируется при 100° С, вода охлаждается до 0°С и замерзает при этой температуре. Найти изменение энтропии, если теплота испарения в точке кипения и теплота плавления в точке замерзания соответственно 539,7 и [c.130]

Вычислить суммарное изменение энтропии при нагревании 1 моль воды от температуры плавления до полного испарения при температуре кипения. Теплота плавления льда 335,2 Дж/г, теплота парообразования воды 2260 Дж/г, массовая теплоемкость воды 4,188 Дж/(г-К). [c.64]

По зависимости давления насыщенного пара от температуры и плотности данного вещества А с молекулярной массой М в твердом и жидком состояниях ( ТВ и ж в кг/м ) в tpoйнoй точке (тр.т) 1) постройте график зависимости Ig Р от 1/Т 2) определите по графику координаты тройной точки 3) рассчитайте среднюю теплоту испарения и возгонки 4) постройте график зависимости давления насыщенного пара от температуры 5) определите теплоту плавления вещества при температуре тройной точки 6) вычислите dT/dP для процесса плавления при температуре тройной точки 7) вычислите температуру плавления вещества при давлении Р Па 8) вычислите изменение энтропии, энергий Гиббса и Гельмгольца, энтальпии и внутренней энергии для процесса возгонки 1 моль вещества в тройной точке 9) определите число термодинамических степеней свободы при следующих значениях температуры и давления а) Ттр.т. Ртр.т б) Т .т.к. Р = I атм в) Т в.т. Ртр.т- Необходимые для расчета данные возьмите из таблицы (см. с. 167). [c.166]

Изменение энтропии при фазовых превращениях. К фазовым превращениям относят процессы плавления, кристаллизации, испарения, конденсации и т. п. Такие процессы протекают при постоянном давлении и постоянной температуре. Изменение энтропии (А5) в этих процессах можно вычислить по уравнению [c.40]

Чему равно изменение энтропии при возгонке одного моля циклогексана, если его мольная теплота плавления при 280° К 628 кал моль, а мольная теплота испарения 7983 кал моль. Расчет вести для средней температуры. Ответ. 29,8. [c.130]

Таким образом, для любой температуры Т можно вычислить абсолютную энтропию чистых веществ, если известны теплоемкости в твердом, жидком и газообразном состояниях, а также изменение энтальпии при изменениях состояния (плавлении, испарении, возгонке). [c.196]

Изменение энтропии при фазовых превращениях. Фазовые квазистатические превращения первого рода при постоянном давлении происходят при постоянной температуре. В связи с этим изменение энтропии при фазовых превращениях можно вычислить непосредственно из уравнения (66.6). Запишем фазовые превращения (полиморфные превращения, плавление, возгонка, испарение) в виде [c.232]

Первые работы Дж. Гильдебранда связаны с обоснованием закономерностей идеальных растворов. Им показано, что если при образовании раствора теплота растворения кристаллов соответствует скрытой теплоте плавления и растворы образуются без изменения суммы объемов, растворы следуют закону Рауля [61]. Рассматривая механизм внутримолекулярного взаимодействия в растворе, Дж. Гильдебранд ввел понятие о внутреннем давлении. Жидкости с равными внутренними давлениями образуют идеальный раствор. Жидкости с близкими внутренними давлениями и близкой полярностью взаимно растворимы в широком диапазоне концентраций. Для оценки энергии связи сил межмолекулярного взаимодействия им использованы величины скрытой теплоты испарения. Растворы с дисперсионными силами взаимодействия, у которых теплоты, смешения имеют низкие значения, а изменение энтропии происходит по закону идеальных газов, были выделены в отдельный класс, полу- [c.213]

Плавление, испарение и сублимация характеризуются соответствующими изменениями энтальпии и изменениями упорядоченности, или энтропии. При переходах из твердого состояния в жидкое и далее в газообразное в систему всегда должна поступать теплота, но энтропия системы при этом тоже возрастает. Необходимость поглощения теплоты препятствует самопроизвольному протеканию рассматриваемых процессов, а возрастание неупорядоченности, наоборот, благоприятствует им. При температурах фазовых переходов один эффект уравновешивается другим [c.148]

Таким образом, все хорошо изученные вблизи температуры плавления актиноиды подобно лантаноидам имеют ОЦК структуру. Но в отличие от лантаноидов четкой связи межатомных расстояний в твердой фазе с температурами плавления и кипения не наблюдается. При плавлении существенных изменений координационного числа, видимо, не происходит. Об этом говорят такие же, как у лантаноидов, малые энтропии плавления, не превышающие (там, где они надежно определены) 8 Дж/К моль. Изменение энтропии при испарении жидкости имеет тот же порядок, что и у лантаноидов. [c.189]

ГИИ будут мало изменяться. Действительно, нри низких степенях полимеризации (т. е. для низших гомологов) гибкость цепной молекулы незначительна и молекула с высокой степенью приближения сохраняет свою прямолинейную форму при плавлении кристалла. Приведенное здесь рассуждение по суш,еству аналогично хорошо известному правилу Трутона, согласно которому изменение энтропии при испарении не зависит от молекулярного веса. [c.221]

Например, процессы плавления и испарения сопровождаются увеличением энтропии (особенно большим при испарении). А раз так, то при низких температурах должны быть устойчивыми конденсированные состояния (твердое и жидкое), а при высоких— газообразное. Температура, при которой тенденции к минимуму энергии и к максимуму энтропии уравновешиваются — это и есть не что иное, как температура плавления или испарения (возгонки). Поскольку энтропия газа зависит от его давления, изменение энтропии при испарении вещества зависит от того, под каким давлением находится образующийся газ. Значит, температуры плавления, кипения, возгонки должны зависеть от давления, что и наблюдается на опыте. [c.39]

Фазовые переходы, характеризующиеся равенством изобарных потенциалов двух сосуществующих в равновесии фаз и скачкообразным изменением энтропии и объема при переходе вещества из одной фазы в другую, называются фазовыми переходами первого рода. К иим относятся агрегатные превращения—плавление, испарение, возгонка и др. [c.140]

При расширении идеального газа в количестве 1 моль до двукратного объема энтропия увеличивается на 5,8 Дж-моль - К . При испарении объем возрастает в 1000 раз, что соответствует увеличению энтропии на 57,5 Дж-моль К . Однако последнее меньше, чем требует правило Пикте — Трутона причины такого отклонения будут выяснены далее. То обстоятельство, что энтропия плавления значительно ниже, чем энтропия испарения, связано с тем, что при плавлении почти не происходит изменения объема. [c.236]

Рассчитайте изменение энтропии для следующих процессов а) плавление алюминия в количестве 3 моль в точке плавления (660 °С), ДЯпл = =7,99 кДж/моль б) испарение 1 моля жидкого кислорода в точке кипения (—182,97°С), ДЯисп=6,82 кДж/моль в) нагревание 20 г HjS от 50 до [c.245]

Таким образом, энтропия является мерой неупорядоченности состояния вещества. Все изменения, приводящие к росту беспорядка (увеличение 1 ), приводят и к возрастанию 5. Это нагревание, плавление, испарение (рис. П. 11), а также сублимация, превращение кристаллов в аморфное тело, модификационный переход в состояние, устойчивое при высокой температуре это и расширение газов, и растворение солей в воде, и многие другие процессы, в частности, сопровождающиеся возрастанием объема. Наоборот, все процессы, связанные с увеличением упорядоченности, т. е. противоположные перечисленным, в том числе охлаждение, отвердевание, конденсация, сжатие, кристаллизация из растворов, сопровождаются уменьшением энтропии. [c.93]

Превращения, которые рассматривались нами до сих пор, такие, как плавление, сублимация, испарение, переход вещества из одной аллотропической модификации в другую и т. д., характеризуются равенством изобарно-изотермических потенциалов двух сосуществующих в равновесии фаз и скачкообразным изменением энтропии и объема при переходе вещества из одной фазы в другую. Переходы, для которых при некоторой определенной температуре, являющейся температурой фазового превращения, на кривых первых производных изобарно-изотермического потенциала наблюдается разрыв функциональной зависимости, называются фазовыми переходами первого рода. Таким образом, условия фазового перехода первого рода имеют вид [c.271]

Для плавления, испарения и других фазовых превращений, совершающихся при постоянной температуре, можно предположить обратимый ход этих процессов, а постоянную температуру вынести за знак интеграла. Поэтому изменение энтропии при фазовом превращении равно [c.87]

Рассматривая изменение энтропии в различных процессах, можно заметить, что ее увеличение всегда сопровождается ростом хаотичности молекулярного состояния вещества. Например, переход от кристаллического состояния вещества к жидкому и газообразному сопровождается понижением упорядоченности и ростом хаотичности в расположении и поведении частиц и одновременным повышением энтропии (значения теплот плавления и испарения положительны) [см. уравнение (4.7)]. То же самое происходит при нагревании и расширении веществ, когда либо возрастает энергия теплового движения частиц, либо увеличивается пространство, на которое могут распространяться хаотически движущиеся молекулы. В этих случаях, как показывают уравнения (4.8) и (4.10), энтропия тоже увеличивается. [c.89]

При помощи этих двух формул вычислим теперь в качестве примера абсолютную энтропию 1 моль этилена при Т = 298 К и давлении р — 0,1 МПа. В исходном состоянии (при абсолютном нуле) этилен находится в состоянии идеального кристалла. Нагреваем его до температуры его плавления, т. е. до 103,9 К. Затем изотермически сообщаем ему теплоту до полного плавления. После этого нагреваем жидкий этилен до температуры кипения 169, 4 К. При этой температуре переводим этилен в состояние газа (при р = ОД МПа) и, наконец, нагреваем газообразный этилен до температуры 298 К. Подсчитаем изменение энтропии в каждом из этих процессов. Для этого надо знать теплоемкости твердого, жидкого и газообразного этилена, а также теплоты его плавления (АН = 3393 Дж/моль) и испарения (АЯ = 13 553 Дж/моль). Теплоемкости твердого этилена измерены, только начиная с 15 К. Поэтому для первого процесса разделим температурный интервал на два интервала от О до 15 и от 15 до 103,9 К. В соответствии с (111.5.12) пишем не ЛЗ, а 5 [c.105]

Теперь уместно вернуться к вопросу о качественной трактовке энтропии системы как меры неупорядоченности ее состояния ( 1 гл. VI). Исходя из представлений, изложенных в настоящем параграфе, количественной мерой неупорядоченности является термодинамическая вероятность или число микросостояний. С этой точки зрения изменения, происходящие в системе в связи с поглощением теплоты — нагревом, плавлением, испарением и т. д., также можно рассматривать, как связанные с увеличением Ц , т. е. увеличением числа микросостояний, соответствующих новому макросостоянию, например, жидкости по сравнению с кристаллом. Следовательно, формулу Больцмана можно применять и для расчета изменения энтропии системы в процессах, связанных с теплообменом. [c.191]

Фазовые переходы сопровождаются выделением или поглощением теплоты и значительным изменением энтропии. Если фазовый переход вещества совершается при повышении температуры (возгонка, плавление, испарение), то он сопровождается поглощением теплоты, и для него характерно увеличение энтальпии, Д//>0. Энтропия вещества в результате такого перехода возрастает, 5>0. Если переход совершается при понижении температуры (конденсация, сжижение, отвердевание), то он сопровождается выделением теплоты, и для него характерно Л//<0. Энтропия вещества при таком переходе понижается, Д5< 0. Принято при символе изменения энтальпии и энтропии указывать название (в сокращенном виде) соответствующих фазовых переходов, например ДЯисп, Л5пл. Кристаллические состояния одного и того же вещества могут различаться по [c.11]

Энтропия существенно зависит от агрегатного состояния вещества. Ее значение наименьшее для твердого тела. При плавлении происходит скачкообразное возрастание энтропии, поскольку частицы приобретают возможность перемещаться в пространстве и вращаться, т. е. резко возрастает число возможных микроскопических состояний системы. Еще менее упорядоченным состоянием является газ, и испарение сопровождается существенным ростом энтропии вещества. Изменением энтропии сопровождаются и любые другие процессы, если они сопровождаются изменением упорядоченности в системе. Так, энтропия возрастает при диссоциации частиц, т. е. при образовании двух или нескольких частиц из одной. Например, при превращении 1 моль Нг в атомы Н при комнатной температуре энтропия возрастает на 230 Дж/К. Образование полимера из мономеров, например образование белка из аминокислот, сопровождается понижением энтропии (возникает более упорядоченная система). Высоко упорядоченной системой является живая клетка, поэтому ее энтропия много ниже энтропии составляющих ее веществ, взятых в отдельности. [c.159]

Необходимо иметь в виду, что для всех чистых веществ, согласно правилу Трауто-на, переход жидкость-пар сопровождается одинаковым изменением энтропии, что указывает на одинаковую упорядоченность всех жидкостей, так как беспорядок, вносимый в процессе испарения, всегда одинаков. Очевидно также, что изменение энтропии при испарении существеннее, чем при плавлении, то есть испарение вносит в систему больший беспорядок, чем плавление. Это подтверждается тем, что по своему термодинамическому состоянию жидкость дальше от пара, чем от твердого тела. [c.180]

Различие в изменении характера сил связи при плавлении значительно меньше, чем при испарении. Это можно установить из анализа величин энтропии плавления и исиаре-пия. Изменение энтропии при испарении по правилу Трутона равно 22 + 2, а при плавлении 2,2 (для неупорядоченных сплавов) и 3,5 кал г -атом град (для упорядоченных).Для чисто [c.7]

Таким образом, изменение энтропии при плавлений Д5пл положительно. Аналогично при испарении — переходе из жидкого состояния в газообразное г1Уг > ж. Поэтому изменение энтропии при парообразовании Л5пар — также положительная величина. [c.178]

Плавление и кристаллизация. Поскольку испарение кристаллов характеризуется бслыиим изменением чнтальпии и энтропии, чем испарение жидкостей, зависимость упругости пара от температуры для кристаллов более резко выражена, чем для жидкостей. Следовательно, кривые, выражающие эту зависимость для одного и того же вещества в кристаллическом и жидком состояниях (рис. 13), обязательно пересекутся. Тогда при достаточно низкой температуре давление насыщенного пара кристаллов будет меньше, чем у жидкости, и, наоборот, при достаточно высокой температуре давление пара кристаллов будет больше, чем у жидкости. Совершенно очевидно, что нз конденсированных состояний веитества устойчивым будет то, у которого давление насыщенного пара меньше. Таким образом, при достаточно низкой температуре устойчивым будет кристаллическое состояние, а при достаточно высокой температуре— жидкое. При температуре, которая соответствует точке пересечения этих кривых зависимости, давление пара кристаллов и жидкости становится одинаковым и, следователЬно, при этой температуре кристаллы и жидкость, обладая одинаковой устойчивостью, находятся в равновесии. Точка, соответствующая этой температуре и давлению насыщенного пара кристаллов и жидкости, [c.99]

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]

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]

НИИ газа, смешения газообразных веществ, плавлении, испарении, измельчении и др. Энтропия возрастает с повышением температуры. Таким образом, изолированная система стремится к достижению максимума энтропии, в котором необходимые изменения прекращаются и возможны лишь обратимые процессы. Все эти выводы, справедливые для конечной изолированной системы, нельзя переносить на открытые системы, тем более на Вселенную. Клаузиус, распространивший закон возрастания энтропии на открытые системы, пришел к выводу о неизбежности тепловой смерти Вселенной, Эти его выводы были подвергнуты кри гикеФ. Энгельсом в Диалектике природы . Развитие Вселенной никогда не прекратится в ней в действительности происходят сложные диалектические процессы вечного неугасающего саморазвития материи. Не имеет предела и энтропия нашей Вселенной. Движение материи бесконечно разнообразно в своих проявлениях. [c.44]

Таким образом, изменение энтропии при плавлении Д5пл положительно. Аналогично при испарении, т. е. переходе из жидкого состояния в газообразное, И г > Н ж. Поэтому изменение энтропии при парообразовании Л5 .р - также положительная величина. Так как И г отличается от больше, чем Ж от Н , то Д5яч> А5пл (см. рис. 2.5). [c.190]