Гельмгольца для идеального газа

При переходе вещества (пары этого вещеста подчиняются законам идеального газа) из жидкого состояния в газообразное при температуре Т и давлении 1,01-10 Па расходуется теплота парообразования. Принять, что теплота испарения не зависит от температуры. Вычислите изменение энтропии, энергии Гиббса, энергии Гельмгольца, внутренней энергии, энтальпии и работу расширения 1 моль вещества в этом процессе. Определите изменение перечисленных функций, если пары [c.97]

В результате сжатия 16 кг Ог при 400 К давление увеличилось в 100 раз. Вычислите изменение энергии Гельмгольца (изохорно-изотермического потенциала), считая кислород идеальным газом. [c.19]

Укажите, чему равно измененпе энергии Гиббса ДО и энергии Гельмгольца АР при равновесном испарении 1 моль жидкости при температуре Т, если образующийся пар подчиняется законам идеальных газов. [c.21]

Для конкретного иопользования уравнений (1.18), (1.19) нужно выразить химический потенциал как функцию концентрации компонента. С этой целью рассмотрим смесь идеальных газов. Величины /= и G смеси определяются как суммы энергий компонентов. Если заданы для каждого компонента величины энергий Гельмгольца и Гиббса на 1 моль индивидуального компонента Fia, Gio, то так как взаимодействие между компонентами отсутствует [c.24]

Таким образом, для вычисления энергии Гельмгольца идеального газа надо определить две суммы по состояниям и На основании формулы (98.10) и общих термодинамических соотношений (см. 94) можно получить общие формулы, выражающие термодинамические свойства идеального газа через суммы по состояниям и (2бн и их производные. [c.311]

В последующие годы развитие химической термодинамики пошло по двум, сначала совершенно независимым линиям. Первая связана с именами Гельмгольца и Вант-Гоффа, вторая — с именем Гиббса, В 1882 г. Гельмгольц в статье под названием К термодинамике химических реакций предложил разделить химическую энергию на две части способную превращаться только в теплоту и способную превращаться в другие виды работы. Первую он назвал связанной, а вторую свободрой энергией- Гельмгольц показал, что для изотермических систем минимум свободной энергии является условием их равновесия. Таким образом, наряду с энтропией появился еще один критерий химического равновесия. Принципиальное значение имел и вывод Гельмгольца о том, что именно значения свободной энергии, а не энергии, проявляющейся путем выделения тепла, будут определять, в каком направлении может действовать химическое сродство. Следующий шаг принадлежал Вант-Гоффу (1884—1887). Оперируя моделью идеального газа, Вант-Гофф установил термодинамическим путем связь между равновесными коицептрациями исходных веществ и конечных продуктов реакции, т. е. вывел теоретически закон действия масс. Вант-Гофф предложил также уравнение, выражающее зависимость константы равновесия (он впервые применил этот термин, так же как и знаки для обратимых реакции) от температуры, установил зависимость между константой равновесия К и работой Е. которую может произвести химическое сродство [c.121]

Как изменяется энергия Гельмгольца (изохорно-изотермический потенциал) прн изотермическом сжатии газа в идеальном состоянии [c.22]

Энергия Гельмгольца идеального газа может быть выражена с помощью аналогичной формулы [c.99]

С повышением объема рабочего тела величина энергии Гельмгольца уменьшается, что можно доказать для изменения состояния 1-го моля идеального газа. [c.111]

Подставим константу в (5.25) и получим уравнение Гельмгольца для одной грамм-молекулы идеального газа [c.112]

Пусть тело А, обладающее свойствами идеального газа, имея начальную температуру Та, остывает в среде С, температура которой Тс < T a. Если бы температура среды была равна абсолютному нулю и оставалась таковой иа протяжении всего процесса, то тело А, остывая до температуры среды, т. е. до абсолютного нуля, сообщало бы ей всю свою внутреннюю энергию. Однако Тс> О, и тело А, в соответствии с постулатом Клаузиуса, может остывать лишь до Тс, следовательно, оно может сообщать среде лишь часть своей внутренней энергии, называемую свободная энергия — энергия Гиббса (Гельмгольца). Другая часть внутренней энергии тела А, равная теплоте нагрева этого тела от абсолютного нуля до Тс, остается при нем и не может быть использована в данном процессе. Эта часть энергии заперта в теле А, связана запретом, указанным постулатом Клаузиуса. Поэтому ее называют связанная энергия. [c.69]

Разделение энергии на энергию, обусловленную поступательным движением, и энергию, обусловленную внутримолекулярным движением, удобно, во-первых, потому, что изменение энтропии, энергий Гельмгольца и Гиббса идеального газа с изменением давления обусловлено только поступательным движением во-вторых, для любого многоатомного газа термодинамические свойства, соответствующие поступательным степеням свободы, равны термодинамическим свойствам одноатомного газа. В частности, для любого газа энергия поступательного движения 6 пост равна полному значению и° одноатомного газа, для которого в соответствии с тремя степенями свободы [c.499]

Изобарная теплоемкость бромоводорода в состоянии идеального газа при 1000 К равна 32,13 ДжДмоль-К). Исходя из этого значения, найдите энергию термического возбуждения, колебательные вклады в энтропию и функцию энергии Гельмгольца ( , ооо - и о )/Т- [c.60]

С помощью формулы (11.53) и общих соотношений (11.31) и (11.33) можем связать термодинамические функции идеального газа со статистической суммой молекулы. Для энергии Гельмгольца получаем [c.103]

Параметрами состояния называются физические величины, характеризующие макроскопические свойства среды,— плотность, давление, температуру, объем. Они, как правило, связаны уравнением состояния (например, для идеального газа, это уравнение (1.21)), потому для определения макроскопического состояния достаточно задавать не все параметры состояния, а лишь некоторые из них. Функциями состояния называются такие физические характеристики, изменение которых нри переходе системы из одного состояния в другое зависит лишь от параметров состояния (начального и конечного), а не от пути перехода (т. е. особенностей кинетики процесса). Функции состояния, посредством котбрых (или их производных) могут быть в явном виде выражены термодинамические свойства системы, называются характеристическими. Важнейшими из них являются внутренняя энергия и, энтальпия Н, энтропия 8, равновесная свободная энергия (или потенциал) Гиббса О, равновесная свободная энергия (или потенциал) Гельмгольца Р. Если же значение функции за- [c.22]

Использование общей зависимости (111.120) и формулы (IX.3) дает возможность связать термодинамические функции идеального газа со статистической суммой молекулы. Свободная энергия Гельмгольца запишется следующим образом [c.203]

Построим выражение для энергии Гельмгольца одного моля идеального газа. Поскольку А = и—Т8 и и ие зависит от V, то A=f(T)—Tk"/Vл 1п V, где [ Т)=и—Тк" пк. [c.107]

Далее, применяя известную формулу статистической физики, вычислим свободную энергию Гельмгольца для смеси идеальных газов [c.55]

Мольная энергия Гельмгольца для идеального газа . [c.432]

Из уравнений (119) и (120) следует, что при изотермическом процессе для идеального газа изменения энергии Гельмгольца и энергии Гиббса одинаковы, т. е. АГ = АО. [c.87]

Как уже говорилось, основная термодинамическая характеристика химической реакции ДОг, вообще говоря, довольно сильно зависит от температуры. Эта зависимость устанавливается различными методами из них в первую очередь следует указать на аналитический вывод функции ДОг = /(Г), а также на вычисление ДОг для идеальных газов при различных температурах методами статистической термодинамики (гл.VI). Обратимся к первому из упомянутых методов. Будем исходить из известного уравнения Гиббса — Гельмгольца (5.76), переписываем его, помня о постоянстве давления и заменяя частную производную обычной [c.141]

Молекулярно-статистическая интерпретация величины может быть дана на основании того, что изменение энергии Гельмгольца в процессе I определяется лишь конфигурационным вкладом, который связан с конфигурационным интегралом соотношением (II.2). Поскольку для идеального газа плотности МУ конфигурационный вклад в свободную энергию составляет на молекулу — кТ 1п V, то [c.45]

Каждый термодинамический потенциал является функцией двух независимых переменных. Одна из них представляет собой термическую величину [Т или 5), а другая механическую р или V). Внутренняя энергия есть функция объема и энтропии, энтальпия— функция энтропии и давления, энергия Гельмгольца — функция объема и температуры и энергия Гиббса — функция давления и температуры. Давление и температура представляют собой интенсивные переменные, которые не зависят от общего объема системы, и, следовательно, если выразить энергию Гиббса как функцию р, Т к числа частиц в системе п, то можно написать G= f(p, Т, п). Величина G есть однородная функция первого порядка, по отнощению к переменной п (частицы предполагаются одинаковыми). В качестве примера рассмотрим идеальный газ. Напишем выражение для дифференциала функции G при постоянной температуре (dG)T = vdp и примем во внимание, что для идеаль-ного газа Тогда [c.90]

Метод термодинамических потенциалов 101 25. Уравнение Гиббса— Гельмгольца. Термодинамические потенциалы 108 идеального газа [c.2]

Энергия Гельмгольца одной граммолекулы газа в идеальном состоянии [c.111]

Пользуясь этими понятиями, можно установить для таких смесей следующий закон. Парциальные мольные значения внутренней энергии, энтальпии, энтропии и энергии Гиббса или Гельмгольца данного идеального газа а смеси при поётоян-— ной температуре и постоянном парциальном давлении его не зависят от вида и количества других компонентов смеси. Они равны значениям соответственно внутренней энергии, энтальпии, энтропии, энергии Гиббса или Гельмгольца -этвев -------- [c.347]

Уравнение для расчета энергии Гельмгольца одной граммолекулы газа в идеальном состоянии можно получить на основе [c.111]

Задача. Вычислить изменение энергии Гельмгольца ДЛ для изотермического сжатия 1 моля идеального одноатомного газа при Г = 773 К от 1 = 5,05-103 Па до Р2=1,0М0< Па. [c.113]

В каждой секции содержится П молей -го газа, который находится в идеальном состоянии. Емкость термостатирована и общий объем ее не меняется в ходе перемешивания газов, так как стенки являются жесткими. Каждый газ до смешения характеризуется энергией Гельмгольца [c.115]

В статистической термодинамике пользуются аналогами энергии Гельмгольца и большого термодинамич. потенциала, к-рым отвечают соответственно канонич. и макрокано-нич. распределения Гиббса. Это позволяет рассчитывать Т. п. для модельных систем (идеальный газ, идеальный р-р) по молекулярным постоянным в-ва, характеризующим равновесную ядерную конфш-урацию (межъядерные расстояния, валентные и торсионные углы, частоты колебаний и т. п.), к-рые м. б. получены из спектроскопич. и др. данных. Возможен расчет Т. п. через сумму по состояниям 2 (интеграл по состояниям). Подобный подход позволяет установить связь Т. п. с молекулярными постоянными в-ва. Вычисление суммы (интеграла) X для реальных систем-весьма сложная задача, обычно статистич. расчеты применяют для определения Т.п. идеальных газов. [c.541]

Охарактеризуйте кратко соотношение между статистическим и классическим термодинамическим приближениями к состоянию идеального газа (необязательно одноатомного) и покажите значение молекулярной суммы по состояниям / для связп янергии Гельмгольца А и энтропии молекул идеального газа со свойствами отдельных молекул. [c.330]

В последнем уравнении два члена, стоящие в правой части уравнения, соответствуют изменению энтропии идеального газа для процесса, протекающего от состояния (Рь ГО до Рг, Тг). Незначительные сложности возникают в том случае, если необходимо определить изменения энергий Гкббса и Гельмгольца при изменениях как Т, так и Р такая ситуация рассматривается в примере 11.7. [c.526]