การเปลี่ยนแปลงเอนทัลปีสำหรับกระบวนการความร้อนคืออะไร?

การเปลี่ยนแปลงเอนทัลปีสำหรับกระบวนการความร้อนคืออะไร?
Anonim

#DeltaH = int_ (P_1) ^ (P_2) ((delH) / (delP)) _ TdP = int_ (P_1) ^ (P_2) V - T ((delV) / (delT)) _ PdP #

ตอนนี้ตัดสินใจว่าจะใช้กฎหมายแก๊สอะไรหรืออะไร อัลฟา # # สอดคล้องกับสารของคุณ

จากผลต่างรวมที่อุณหภูมิคงที่

#dH = ยกเลิก (((delH) / (delT)) _ PdT) ^ (0) + ((delH) / (delP)) _ TdP #,

ดังนั้นโดยนิยามอินทิกรัลและอนุพันธ์

#DeltaH = int_ (P_1) ^ (P_2) ((delH) / (delP)) _ TdP # # "" bb ((1)) #

ตัวแปรตามธรรมชาติคือ # T # และ # P #ซึ่งให้ไว้ในพลังงานฟรีของกิ๊บส์แม็กซ์เวลล์สัมพันธ์

#dG = -SdT + VdP ## "" bb ((2)) #

เรื่องนี้เกี่ยวข้องกันอย่างเห็นได้ชัดโดยความสัมพันธ์ที่มีชื่อเสียงของกิ๊บส์

#dG = dH - TdS ## "" bb ((3)) #

ความแตกต่าง #(3)# ที่อุณหภูมิคงที่

# ((delG) / (delP)) _ T = ((delH) / (delP)) _ T - T ((delS) / (delP)) _ T #

จาก #(2)#,

# ((delG) / (delP)) _ T = V #

และจาก #(2)#,

# ((delS) / (delP)) _ T = - ((delV) / (delT)) _ P #

เนื่องจากพลังงานฟรีของกิ๊บส์เป็นหน้าที่ของรัฐและอนุพันธ์ข้ามของมันจะต้องเท่ากัน ดังนั้นจาก #(3)# เราได้รับ

#V = ((delH) / (delP)) _ T + T ((delV) / (delT)) _ P #

หรือเรากลับไปที่ #(1)# ที่จะได้รับ:

#barul | stackrel ("") ("" DeltaH = int_ (P_1) ^ (P_2) ((delH) / (delP)) _ TdP = int_ (P_1) ^ (P_2) V - T ((delV) / (delV))) _ PdP "") | #

และสิ่งที่เหลืออยู่ก็คือการแยกแยะระหว่างคำสุดท้ายสำหรับก๊าซของเหลวและของแข็ง …

ก๊าซ

ใช้กฎหมายก๊าซใด ๆ ที่คุณต้องการค้นหา ไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตามก๊าซของคุณเหมาะอย่างยิ่ง

# ((delV) / (delT)) _ P = (nR) / P #

และนั่นหมายถึง

# ((delH) / (delP)) _ T = V - (nRT) / P #

# = V - V = 0 #

ซึ่งบอกว่า ก๊าซในอุดมคติมีการเปลี่ยนแปลงเอนทัลปีเป็นอุณหภูมิเพียงอย่างเดียว ใครจะได้รับ

#color (สีน้ำเงิน) (DeltaH = int_ (P_1) ^ (P_2) 0 dP = 0) #.

ไม่น่าสนใจมาก

แน่นอนถ้าก๊าซของคุณเป็น ไม่ ในอุดมคตินี้ไม่จำเป็นต้องเป็นเรื่องจริง

LIQUIDS และ SOLIDS

ข้อมูลเหล่านี้ถูกทำตารางเป็น ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเชิงปริมาตร อัลฟา # #,

#alpha = 1 / V ((delV) / (delT)) _ P #

ที่ VARIOUS อุณหภูมิสำหรับ VARIOUS ทุกขั้นตอน ตัวอย่างบางส่วนที่ # 20 ^ @ "C" #:

  • #alpha_ (H_2O) = 2.07 xx 10 ^ (- 4) "K" ^ (- 1) #
  • #alpha_ (Au) = 4.2 xx 10 ^ (- 5) "K" ^ (- 1) # (เพราะนั่นเป็นประโยชน์จริงใช่ไหม)
  • #alpha_ (EtOH) = 7.50 xx 10 ^ (- 4) "K" ^ (- 1) #
  • #alpha_ (Pb) = 8.7 xx 10 ^ (- 5) "K" ^ (- 1) #

ในกรณีนั้น,

# ((delH) / (delP)) _ T = V - TValpha #

# = V (1 - Talpha) #

ดังนั้น,

#color (สีน้ำเงิน) (DeltaH = int_ (P_1) ^ (P_2) V (1 - Talpha) dP ~~ V (1 - Talpha) DeltaP) #

เนื่องจากของเหลวและของแข็งนั้นอัดตัวไม่ได้มากและต้องการแรงดันที่เปลี่ยนแปลงอย่างมาก