ما هو التغير في عملية التسخين؟

ما هو التغير في عملية التسخين؟
Anonim

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

الآن تقرر ما قانون الغاز لاستخدام ، أو ما #ألفا# يتوافق مع المادة الخاصة بك.

حسنا ، من الفرق الكلي في درجة حرارة ثابتة ،

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

لذلك من خلال تعريف التكاملات والمشتقات ،

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

المتغيرات الطبيعية هي # # T و # P #، والتي ترد في علاقة جيبويل الحرة ماكسويل الطاقة.

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

يرتبط هذا أيض ا ، بوضوح ، بعلاقة غيبس المتساوية المعروفة

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

التفريق #(3)# في درجة حرارة ثابتة ،

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

من عند #(2)#,

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

وأيضا من #(2)#,

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

لأن طاقة Gibbs المجانية هي وظيفة دولة ويجب أن تكون مشتقاتها المتساوية متساوية. هكذا من #(3)# نحن نحصل

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

أو هكذا نعود إلى #(1)# للحصول على:

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

وما يتبقى هو التمييز بين المصطلح الأخير للغازات والسوائل والمواد الصلبة …

GASES

استخدم قانون الغاز الذي تريد العثور عليه. إذا كان غازك مثالي ا لأي سبب كان ،

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

وهذا يعني فقط

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

# = V - V = 0 #

الذي يقول ذلك الغازات المثالية لها تغيرات في المحتوى الحراري كدالة لدرجات الحرارة فقط. سوف تحصل على واحد

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

ليست مثيرة جدا للاهتمام.

بالطبع ، إذا كان غازك هو ليس المثالي ، وهذا ليس صحيحا بالضرورة.

السوائل والصلادات

يتم جدولة هذه البيانات كـ معاملات التمدد الحراري الحجمي #ألفا#,

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

في درجات حرارة مختلفة لمراحل مكثفة مختلفة. بعض الأمثلة في # 20 ^ @ "C" #:

  • #alpha_ (H_2O) = 2.07 × 10 × ^ (- 4) "K" ^ (- 1) #
  • #alpha_ (Au) = 4.2 xx 10 ^ (- 5) "K" ^ (- 1) # (لأن هذا حقيقي ، أليس كذلك؟)
  • #alpha_ (EtOH) = 7.50 × 10 × ^ (- 4) "K" ^ (- 1) #
  • #alpha_ (Pb) = 8.7 × 10 × ^ (- 5) "K" ^ (- 1) #

في هذه الحالة،

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

# = V (1 - Talpha) #

وهكذا،

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

منذ السوائل والمواد الصلبة غير قابلة للضغط للغاية وتتطلب تغييرا كبيرا في الضغط.