Второй закон термодинамики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. А.А. КУЛЕШОВА»

А.В. Клебанов

М.А. Бандюк

РЕШЕБНИК ПО ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ.

ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ

Методическая разработка

                                   МОГИЛЕВ 2012

                                   СОДЕРЖАНИЕ

1. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ..ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТРОПИИ………………………………………………..3
2. ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ……………………………………………….105

        ТЕМА 1. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ.

                        ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТРОПИИ

1. Энтальпия плавления льда при 00С равна 6012 Дж/моль. Чему равна энтропия плавления льда? Найти энтропию льда при 00С, если энтропия воды при этой температуре равна 63,34 Дж/моль∙К.

Решение.

ΔSпл.= =22,01[pic 1]

ΔSльда=ΔSводы-ΔSпл.=63,34-22,01=41,33 Дж/моль∙К

Ответ: 41,33 Дж/моль∙К

2. Энторопия жидкого ацетона при  температуре кипения 56,20С равна 213,31 Дж/моль∙К. Энтальпия испарения ацетона 29090 Дж/моль. Найти энтропию парообразного ацетона при температуре 56,20С и давлении 1 атм.

Решение.

ΔSисп.= [pic 2]

Ответ:[pic 3]

3. Диоксид углерода CO2 сублимирует при температуре -78,50С и давлении 1 атм. Энтальпия сублимации 25230 Дж/моль. Чему равна энтропия сублимации?

Решение.

ΔSсубл.=[pic 4]

Ответ:[pic 5]

4. Серое олово при температуре 130С  обратимо превращается в белое олова. Энтальпия превращения 20,92 Дж/моль. Чему равна энтропия превращения?

Решение.

ΔSпревр.=[pic 6]

Ответ:[pic 7]

5. При температуре 95,50С и давлении 1 атм. Ромбическая сера обратимо превращается в моноклинную. Энтальпия превращения 450 Дж/моль. Чему равна энтропия моноклинной серы, если энтропия ромбической серы при этой температуре 36,73 Дж/моль∙К

Решение.

ΔSпревр.= =1,22 Дж/моль∙К[pic 8]

Ответ: 1,22 Дж/моль∙К

6. Молярная энтропия водорода при 250С и 1 атм. Равна 130,62 Дж/моль∙К. Чему равна энтропия водорода при 1000С  и 1 атм. , если теплоёмкость Ср(г)=28,85 Дж/моль∙К?

Решение.

ΔS== 6,47 Дж/моль∙К[pic 9]

ΔS1000C= ΔS250C+ ΔS=130,52+6,47=136,99 Дж/моль∙К

Ответ: 136,99 Дж/моль∙К

7. Энтропия CO при 25 и 1атм. равна 197,55 Дж/моль∙К. Чему равна энтропия CO при 200 и 50 атм., предполагая, что CO является идеальным газом?[pic 10][pic 11]

Решение.

ΔS=Cvln Дж/моль∙К[pic 12]

ΔS200= ΔS+ ΔS25=9,59+197,55=207,1 Дж/моль∙К

Ответ: 207,1 Дж/моль∙К

8. Один моля кислорода расширяется до десятикратного увеличения объёма и одновременно охлаждается от 127 до 27 Чему равно изменение энтропии, если теплоёмкость Ср(г)=29,2 Дж/моль∙К[pic 13]

Решение:

ΔS=Cрln=29,2ln=8,39 Дж/моль∙К[pic 14][pic 15]

Ответ: 8,39 Дж/моль∙К

9. Энтропия NH3 при 25 и 1 атм. равна 192,66 Дж/моль∙К. Зависимость теплоёмкости Ср от температуры выражается уравнением: Ср(г)= 29,80+25,48∙10-3T-1,67∙105T-2  Дж/моль∙К. Чему равна энтропия аммиака при 500 и 10 атм.?[pic 16][pic 17]

Решение.

ΔS==29,80∙ln+25,48∙(1,67)=39,699[pic 18][pic 19][pic 20][pic 21]

ΔS=39,699-8,314∙ln[pic 22]

ΔS500= ΔS+ ΔS25=20,55+192,66=213,21

Ответ: 213,21 Дж/моль∙К

10. Найти изменение энтропии при переходе двух молей кислорода от объёма 30 л под давлением 3 атм. к объёму 15 л под давлением2 атм. Считать кислород идеальным газом.