Энтропия изменение при различных процессах

Вычисление энтропии веществ и ее изменения в различных процессах [c.31]

Этот параграф будет посвящен вычислениям изменений энтропии в различных равновесных процессах. В основе этих вычислений будет лежать соотношение (III.9, б), которое для конечного превра- [c.76]

Для твердого водорода остаточная энтропия при О К обусловливается существованием двух его модификаций пара- и орто-водорода. В связи с этим твердый водород также можно рассматривать как раствор (орто- и пара-водорода), энтропия которого не падает до нуля при О К- Наличие остаточной энтропии у СО (N0, N20) связано с различной ориентацией молекул СО в кристалле (ОС —СО и СО — СО). Так как атомы С и О близки по своим размерам, то эти два вида ориентации в кристалле должны обладать практически одинаковой энергией. Отсюда статистический вес наинизшего энергетического уровня отдельной молекулы равен 2, а для моля кристалла —2 . Поэтому остаточная энтропия СО должна быть величиной порядка / 1п2 = 5,76 Дж/(моль К). Сравнение значений стандартной энтропии СО, вычисленных на основании калориметрических измерений [193,3 Дж/(моль К)) и спектроскопических данных [197,99 Дж/(моль К)1. подтверждает этот вывод. Для твердых веществ, кристаллические решетки которых имеют какие-либо дефекты, 5(0) Ф 0. Значения остаточной энтропии у отдельных веществ, как правило, — небольшие величины по сравнению с 5°(298). Поэтому, если пренебречь остаточной энтропией (т. е. принять условно 5(0) = 0), то это мало повлияет на точность термодинамических расчетов. Кроме того, если учесть, что при термодинамических расчетах оперируем изменением энтропии при протекании процесса, то эти ошибки в значениях энтропии могут взаимно погашаться. Почти каждый химический элемент представляет собой смесь изотопов. Смешение изотопов, как и образование твердых растворов, ведет к появлению остаточной энтропии. Остаточная энтропия связана с ядерными спинами. Если учесть, что при протекании обычных химических реакций не изменяется изотопный состав системы, а также спины ядер, то остаточными составляющими энтропии при вычислении изменения энтропии Д,5 можно пренебречь. [c.265]

Чтобы энтропии веществ были сравнимы (для их сопоставления и определения изменения энтропии в различных процессах, в том числе и химических реакциях), их, как и тепловые эффекты, принято относить к определенным условиям. Чаще всего значения 5 берут при = 25° С и Р = = 1 атм при этом газы считают идеальными, а для растворов (и ионов в растворах) принимают их состояние при кон-центрации равной единице. Энтропия при этих условиях обозначается и называется стандартной энтропией. Для некоторых веществ значения Змз приведены в табл. 6. [c.38]

Изменения энтропии в различных процессах [c.67]

Рассмотрите свойства энтропии как функции состояния системы. Как вычислить энтропию из опытных данных Вычислите изменение энтропии при различных обратимых процессах в газах изотермическом, изобарическом и адиабатическом расширении и изохорическом нагревании. Зависит ли результат последнего расчета от уравнения состояния газа [c.296]

Мы сочли необходимым ввести в курс понятия об энтропии 5 и ее изменении А5 и об изменении энергии Гиббса АО, так как твердо уверены в том, что нельзя излагать химию в вузе, опираясь только на понятие о тепловых эффектах АН. С другой стороны, мы отдавали себе отчет в том, что на первом курсе информация о величинах АО и Д5 не может быть ни полной, ни строгой она в доступной форме должна передавать лишь главное, давая общую ориентировку. Приучить студентов с первого курса пользоваться энтальпийными и энтропийными характеристиками — это означает не только привить им навыки изучения с общих позиций самых различных процессов (химическое взаимодействие, растворение и т. д.), но и подготовить их к постоянному применению этих фундаментальных характеристик — вначале на материале неорганической, а затем аналитической и органической химии. В курсе физической химии эти представления получат дальнейшее развитие, уточнение, детализацию, будут поставлены на прочный математический фундамент. Поэтому, в частности, при рассмотрении окислительно-восстановительных реакций уделено внимание не только составлению уравнений, т. е. чисто формальной стороне, но и решению вопроса о направлении этих процессов, [c.5]

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]

Вычисление изменения энтропии при различных процессах [c.35]

РАСЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ЭНТРОПИИ В РАЗЛИЧНЫХ ПРОЦЕССАХ [c.41]

Вычисление изменения энтропии различных процессов [c.19]

Вычисление изменения энтропии при любом квазистатическом процессе основано на уравнении (66.6). Часто физико-химические процессы осуществляются при нормальном атмосферном давлении. Энтропия при этих условиях обозначается через 3°(Т) и называется стандартной энтропией. Наличие табличных данных для 5 (298) позволяет легко вычислить изменение энтропии Д5°(298) в различных процессах при сравнимых условиях. [c.232]

Расчет изменения энтропии в различных процессах. . . [c.459]

Термодинамические расчеты изменения энтропии в различных процессах. Для определения величины изменения энтропии в процессе обратимого перехода данной системы из некоторого начального состояния 1 в конечное 2 необходимо вычислить интеграл [c.49]

Стандартные энтропии. Чтобы энтропии веществ можно было сопоставлять и определять изменения энтропии в различных процессах, в том числе и химических реакциях, их, как и тепловые эффекты, принято относить к определенным условиям. Чаще всего значения 5 рассматривают при р = 101 кПа (1 атм) при этом газы считают идеальными, а для растворенных веществ (и ионов в растворах) пригшмают стандартное состояние, отвечающее концентрации, равной 1 моль/кг Н2О, предполагая, что раствор обладает свойствами бесконечно разбавленного раствора. Энтропия при этих условиях обозначается 5° и называется стандартной энтропией . [c.179]

Цель гл. 7 — сделать более ощутимым понятие энтропии и научить определять в простых случаях знак приращения энтропии. В этой главе даны определения понятий порядок и беспорядок, близкие к нашим обиходным представлениям затем постулирована связь между энтропией и беспорядком, которая в последующем применена к определению знака приращения энтропии в различных процессах (смешение, изменение напряженности магнитного или электростатического полей, растворение ионов и т. д.) [c.10]

ТОК энтропии определяется только потоком теплоты. Из уравнения (235) следует, что различные процессы (рассмотрим шесть случаев) сопряжены со следующими изменениями энтропии [c.235]

Как отмечалось ранее (гл. IV), в выражение для энтропии входит неопределенная постоянная интегрирования 5о, поэтому нельзя непосредственно определить абсолютную величину энтропии. Однако для анализа различных процессов это затруднение не существенно, поскольку требуется знать лишь изменение энтропии, т. е. разность энтропий конечного и начального состояний, и в итоге постоянная интегрирования уничтожается. Тем не менее определение абсолютного значения энтропии важно для вычисления других термодинамических функций вещества, в выражения которых она входит, например термодинамического сродства. Для иллюстрации этого положения вернемся к уравнению Гиббса -Гельмгольца (V.71), записанному в следующем виде [c.182]

Основным признаком любой химической реакции и многих процессов, протекающих в растворах, является изменение состава системы. Поэтому применительно к химическим процессам общее изменение энергии при различных процессах должно быть представлено не только как функция термодинамических параметров (энтропии, термо- [c.109]

Особое место, которое занимает энтропия среди различных критериев, объясняется не тем, что применение термодинамических потенциалов ограничено постоянством определенных параметров, ибо и применение энтропии ограничено условием изолированности системы, т.е. условием 6Q — О (или U, V = onst). Дело в том, что энтропия непосредственно связана с одним из основных законов природы, и поэтому она была первым критерием направленности процесса, введенным в науку к представлению о величинах F и G как о функциях, изменение которых также характеризует направление процесса, пришли от представления об энтропии. Действительно, если значение S растет, то, как следует из уравнений (V, 5) и (V, 19), значения F и G падают. [c.106]

Это уравнение связывает изменения изобарно-изотермического потенциала (энергии Гиббса) ДО, энтальпии ДЯ и энтропии Д5. Принципиальная возможность или невозможность любого взаимодействия определяется знаками ДО. Твердофазовые реакции принципиально возможны, если Д0<0. Из различных процессов, которые могут протекать в системе, термодинамически наиболее вероятным является тот, который сопровождается наибольщей убылью АС. [c.295]

В настоящее время превратимую энергию принято называть эксергией Е. При обратимых процессах потери отсутствуют, энтропия и эксергия системы остаются неизменными при необратимых процессах энтропия возрастает, а эксергия уменьшается. Вычисляя возрастание энтропии или же изменение эксергии, можно определить потери от необратимости в различных процессах и циклах. В последние годы метод термодинамического анализа низкотемпературных систем получил широкое развитие, в частности, в работах В. Бродянского. [c.90]

В изолированных системах энтропия не может убывать, она возрастает или остается постоянной. Это одно из основных свойств энтропии. Постоянство энтропии ds = 0) означает, что изменение состояния обратимо, возрастание энтропии означает необратимость процесса. Это важное свойство энтропии позволяет судить о степени отклонения реальных процессов от идеальных, позволяет анализировать эффективность различных тепловых устройств, в том числе и криогенных систем (см. стр. 90). [c.8]

Лекция 6, Энтропия и необратимые процессы. Применение второго начала термодинампси к изо шрованным системам. Вычисление изменения антропии различных процессов. [c.209]

В связи с диссипативными эффектами возникает вопрос о характере изменения энтропии у систем, находящихся в различных состояниях. Эта проблема занимает одно из центральных мест в термодинамике. Ее обсуждение имеет смысл начать с изолированных систем, чтобы сосредоточить внимание в первую очередь на изменении энтропии за счет процессов внутри системы (за счет внутренних причин.) [c.49]

AO" = 60,7 кДж. 18.32. Процесс денатурации является эндотермическим, следовательно, АН положительно. Изменение энтропии в этом процессе тоже положительно, поскольку денатурированный белок обладает меньщей регулярностью и упорядоченностью, чем исходный. Поэтому ДО имеет положительное значение при низких температурах, но становится отрицательным по мере повышения температуры. 18.34. Энтропия чистого кристаллического вещества при О К, согласно определению, равна нулю. При повышении температуры энергия, которую система получает от окружающей среды, распределяется по различным формам энергии, доступным системе. Энтропия является мерой степени хаотичности распределения этой энергии по различным энергетическим состояниям. Эта мера всегда положительна по отношению к исходному состоянию (О К), относительно которого ведется отсчет. 18.35. а) В перемешанной колоде карт б) у игрушек, разбросанных по комнате в) у деталей разобранного приемника. 18.37. а) Этот процесс протекает самопроизвольно с образованием насыщенного раствора Mg l2- При [Mg lj = 6 М выполняется условие ДО = О и достигается равновесие. б) Самопроизвольной является обратная реакция, в) Реакция протекает самопроизвольно. 18.40. а) АН положительно, AS положительно ДО = 0 б) АН положительно, AS положительно, ЛО отрицательно в) АН положительно, AS положительно, ДО положительно. [c.475]

Это выражение служит для вычисления изменения энтропии при равновесных процессах плавления и кристаллизации, испарения и конденсации, различных модификационных превращений и т. п. Подставив значение dff из выражения (П,24) в равенство (П,69) и интегрируя его в пределах от температуры до температуры Т , получим [c.90]

Стандартные энтропии. Чтобы можно было сопоставлять энтропии веществ и определять изменения энтропии в различных процессах, в том числе в химических реакциях, их, как и тепловые эффекты, принято относить к определенным условиям. Чаще сего значения 5 рассматривают при р-101 кПа (1 атм), при этом газы считают идеальными, а для растворенных веществ (и ионов в растворах) прилимают стандартное состояние, отвечающее концентрации, равной 1 моль/кг Н О, предполагая, что раствор обладает свойствами бесконечно разбавленного раствора. Энтропия при этих условиях называется стандартной энтропией и обозначается 5. Наряду со значениями ] пользуются и величинами 5г, однако высокотемпературные значения энтропии известны для сравнительно небольшого числа веществ. [c.191]

Рассмотрение тонких деталей механизма и противоречивых точек зрения по этому вопросу выходят за пределы данного раздела. Однако следует отметить, что в процессе замещения галогена могут участвовать соседние группы или атомы X, которые находятся в подходящем для этого положении [схема (85)] при этом в действительности весь процесс замещения включает две 5 2-подоб-ных реакции, что приводит в результате к сохранению конфигурации. При протекании реакции по такой схеме преимущество подобного пути по сравнению с прямым замещением Y состоит в меньшем изменении энтропии при внутримолекулярном процессе. Соучаствующая группа может быть подходящим нуклеофильным заместителем, таким как ОН, SH, NH, Hal или СООН. В ходе реакции могут образовываться циклические интермедиаты с различным размером цикла. Кроме того, X может представлять собой я-электронную систему двойной связи или ароматического кольца или же, что более спорно [72, 73], это может быть а-электронная система, которая, например в случае циклопропильных или норбор-нильных заместителей, может участвовать в реакции аналогично я-системе. Ряд примеров приведен на схемах (86) — (89). [c.662]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология