Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Расчет изменения энергии Гиббса в различных процессах
Изменение энергии Гиббса в обратимом процессе можно рассчи- тать по уравнению: d G = V d p - SdT . (5.1) Из уравнения (5.1) следует, что энергия Гиббса увеличивается с ростом давления и уменьшается с повышением температуры. Энергия Гиббса является функцией состояния системы и величи- ной аддитивной. Если процесс является сложным и необратимым, то его (мысленно) разбивают на обратимые стадии, рассчитывают изме- нение энергии Гиббса для каждой из обратимых стадий и находят из- менение энергии Гиббса в сложном необратимом процессе: D G н е о б р = åD G о б р . (5.2) Рассмотрим, как рассчитывается изменение энергии Гиббса в раз- личных процессах.
Расчет изменения энергии Гиббса в изотермическом процес- се расширения или сжатия n моль идеального газа При расширении или сжатии n моль идеального газа при постоян- ной температуре изменение энергии Гиббса рассчитывается по уравне- нию: D G = n R T ln p 2 p 1 = n R T ln V 1 V 2
. (5.3) Расчет изменения энергии Гиббса в изотермическом процес- се расширения или сжатия жидких и твердых тел При изотермическом расширении или сжатии n моль жидких или твердых тел изменение энергии Гиббса рассчитывается по уравнению: D G = n V ( p 2 - p 1 ). (5.4)
Расчет изменения энергии Гиббса в обратимо работающем электрохимическом элементе Изменение энергии Гиббса в обратимо работающем электрохими- ческом элементе рассчитывается по уравнению: D G = - z F E. (5.5) Примеры решения задач
П р имер 5.1 Рассчитайте изменение энергии Гиббса при изотермическом сжа- тии 0,001 м3 этилена (С2Н4) при 25ºС от 1,013·105 Па до 10,13·105 Па. Считайте этилен идеальным газом. Р ешение: 1. Рассчитаем число моль этилена по уравнению Менделеева- Клапейрона: 5 3 n = pV RT = 1,013 × 10 Па × 0, 00 1 м = 0,04 моль, 8,314 Дж /(К × м о л ь) × 298 К
П а × м 3 = Д ж. 2. Рассчитаем изменение энергии Гиббса при сжатии этилена от 1,013·105 Па до 10,13·105 Па: p Дж 10,13 × 10 5
D G = n R T ln 2 = 0,04 моль × 8,314 × 298 К × l n = 228 Дж. p 1 м о л ь × К 1, 01 3 × 1 0 5
П р имер 5.2 Вычислите изменение энергии Гиббса при сжатии 3 моль толуола (С7Н8) с плотностью 0,867 г/см3 от 1,013·105 Па до 5,06·105 Па. Сжима- емостью жидкости в указанном интервале давлений можно пренебречь. Р ешение: 1.Рассчитаем объем, занимаемый 1 моль толуола: М(С7Н8) = 92 г/моль V = M r = 92 г / моль = 1,06 ×10-4 0,867 ×106 г / м 3
м 3 / м о л ь. 2. Рассчитаем изменение энергии Гиббса при сжатии толуола от 1,013·105 Па до 5,06·105 Па:
- p) = 3 м о л ь ×1,06 ×10- 4 м × (5,06 ×105 -1,013 ×105) Дж = 128,7 Дж. 2 1 м о л ь м 3 Задачи для самостоятельного решения
Вариант 1. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при сжатии 1 моль тетрах- лорметана (ССl 4) с плотностью 1,663 г/см3 от 1,013·105Па до 10,13·105Па. Сжимаемостью жидкости в указанном интервале давле- ний можно пренебречь.
Вариант 2. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при изотермическом сжа- тии 0,005 м3 кислорода при 0ºС от 0,1013·105 Па до 1,013·105 Па. Счи- тайте кислород идеальным газом.
Вариант 3. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при сжатии 1 моль нитро- бензола (С 6 Н 5 NО 2) с плотностью 1,223 г/см3 от 1,013·105 Па до 6,078·105Па. Сжимаемостью жидкости в указанном интервале давле- ний можно пренебречь.
Вариант 4. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при изотермическом сжа- тии 0,002 м3 хлора при 25ºС от 1,013·105 Па до 10,13·105 Па. Считайте хлор идеальным газом.
Вариант 5. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при сжатии 1 моль хлоро- форма (СНСl 3) с плотностью 1,526 г/см3 от 1,013·105 Па до 8,10·105 Па. Сжимаемостью жидкости в указанном интервале давлений можно пре- небречь.
Вариант 6. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при изотермическом сжа- тии 0,01 м3 водорода при 100ºС от 0,506·105 Па до 5,065·105 Па. Счи- тайте водород идеальным газом.
Вариант 7.
Вычислите изменение энергии Гиббса при сжатии 1 моль бензола (С 6 Н 6) с плотностью 0,879 г/см3 от 1,013·105 Па до 5,065·105 Па. Сжи- маемостью жидкости в указанном интервале давлений можно прене- бречь. Вариант 8. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при изотермическом сжа- тии 7 г азота при 27ºС от 0,506·105 Па до 3,04·105 Па. Считайте азот идеальным газом.
Вариант 9. Вычислите изменение энергии Гиббса при сжатии 1 моль анилина (С 6 Н 5 NH 2) с плотностью 1,039 г/см3 от 0,506·105 Па до 4,05·105 Па. Сжимаемостью жидкости в указанном интервале давлений можно пре- небречь.
Вариант 10. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при изотермическом сжа- тии 20 г кислорода при 25ºС от 1,013·105 Па до 15,20·105 Па. Считайте кислород идеальным газом.
Вариант 11. Вычислите изменение энергии Гиббса при сжатии 1 моль хлорбен- зола (С 6 Н 5 Cl) с плотностью 1,128 г/см3 от 1,216·105 Па до 9,72·105 Па. Сжимаемостью жидкости в указанном интервале давлений можно пре- небречь.
Вариант 12. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при изотермическом сжа- тии 0,01 м3 фосгена (СОCl 2) при 20ºС от 1,013·105 Па до 10,13·105 Па. Считайте фосген идеальным газом.
Вариант 13. Вычислите изменение энергии Гиббса при сжатии 2 моль нитро- бензола (С 6 Н 5 NO 2) с плотностью 1,203 г/см3 от 0,506·105 Па до 5,06·105Па. Сжимаемостью жидкости в указанном интервале давлений можно пренебречь.
Вариант 14. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при изотермическом сжа- тии 0,003 м3 оксида углерода (СО) при 25ºС от 0,1013·105 Па до 2,026·105 Па. Считайте оксид углерода идеальным газом.
Вычислите изменение энергии Гиббса при сжатии 3 моль хлорбен- зола (С 6 Н 5 C l) с плотностью 1,106 г/см3 от 1,013·105 Па до 2,026·105 Па. Сжимаемостью жидкости в указанном интервале давлений можно пре- небречь.
Вариант 16. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при изотермическом сжа- тии 0,001 м3 сероводорода (Н 2 S) при 25ºС от 1,013·105 Па до 2,026·105Па. Считайте сероводород идеальным газом.
Вариант 17. Вычислите изменение энергии Гиббса при сжатии 2 моль гептана (С 7 Н 1 6) с плотностью 0,684 г/см3 от 2,026·105 Па до 5,065·105 Па. Сжи- маемостью жидкости в указанном интервале давлений можно прене- бречь.
Вариант 18. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при изотермическом сжа- тии 0,005 м3 диоксида углерода (СО2) при 50ºС от 1,013·105 Па до 2,026·105 Па. Считайте диоксид углерода идеальным газом.
Вариант 19. Вычислите изменение энергии Гиббса при сжатии 5 моль гексана (С 6 Н 1 4) с плотностью 0,659 г/см3 от 1,013·105 Па до 3,039·105 Па. Сжи- маемостью жидкости в указанном интервале давлений можно прене- бречь.
Вариант 20. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при изотермическом сжа- тии 0,002 м3 пропана (С 3 Н 8) при 30ºС от 0,506·105 Па до 2,026·105 Па. Считайте пропан идеальным газом.
Вариант 21. Каким будет изменение энергии Гиббса в процессе увеличения давления от 1,1·105 Па до1,62·105 Па для 2 моль жидкого ацетона (C 3 H 6 O) при 0ºС (ρ=0,8125 г/см3). Считайте, что сжимаемость ацетона практически равна нулю.
Рассчитайте изменение энергии Гиббса при изотермическом сжа- тии 0,001 м3 бутана (С 4 Н 10) при 20ºС от 0,506·105 Па до 3,039·105Па. Считайте бутан идеальным газом.
Вариант 23. Каким будет изменение энергии Гиббса для 6 моль жидкого мета- нола (CH 3 OН) при 293 К при увеличении давления от 2,03·105 Па до12,16·105 Па. Плотность метанола при 20ºС равна 0,792 г/см3.
Вариант 24. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при изотермическом сжа- тии 0,002 м3 ацетилена (С 2 Н 2) при 100ºС от 0,506·105 Па до 3,039·105 Па. Считайте ацетилен идеальным газом.
Вариант 25. Давление 10 моль жидкого ацетона (C 3 H 6 O) при 20ºС увеличилось с 1,013·105 Па до1,722·105 Па. Вычислите изменение энергии Гиббса, пренебрегая сжимаемостью ацетона, считая, что плотность ацетона при 20ºС равна 0,791 г/см3.
Вариант 26. Рассчитайте изменение энергии Гиббса при изотермическом рас- ширении 4·10-4м3 этана (C 2 H 6) при 300 К от 1,013·105Па до 0,709·105Па.
Вариант 27. Вычислите изменение энергии Гиббса при сжатии 2 моль фенола (С 6 Н 5 ОН) с плотностью 0,906 г/см3 от 0,1013·105 Па до 2,026·105 Па. Сжимаемостью жидкости в указанном интервале давлений можно пре- небречь.
Вариант 28. Вычислите изменение энергии Гиббса в процессе сжатия 7,2·10-4м3 метана (CH 4) при 290 К от 2,026·105 Па до 8,1·105 Па.
Вариант 29. Вычислите изменение энергии Гиббса при сжатии 2 моль уксусной кислоты (С 2 Н 4 О 2) с плотностью 1,049 г/см3 от 0,506·105 Па до 2,026·105 Па. Сжимаемостью жидкости в указанном интервале давлений можно пренебречь.
|
|||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-11-23; просмотров: 1528; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.117.72.224 (0.03 с.) |