Zašto se entalpija ne može mjeriti izravno? + Primjer

Zato što je to funkcija varijabli koje se ne nazivaju Prirodne varijable, Prirodne varijable su one koje možemo lako mjeriti iz izravnih mjerenja, kao npr svezak, pritisak, i temperatura.

T: Temperatura

V: Volumen

P: Pritisak

S: Entropija

G: Gibbsova slobodna energija

H: Entalpija

Ispod je nešto stroga izvedba koja pokazuje kako možemo mjeriti entalpiju, čak i posredno. Na kraju smo došli do izraza koji nam omogućuje mjerenje entalpije na konstantnoj temperaturi!

Entalpija je funkcija entropije, tlaka, temperature i volumena, s temperaturom, tlakom i volumenom kao njezinim prirodnim varijablama u ovom Maxwellovom odnosu:

#H = H (S, P) #

#dH = TdS + VdP # (Jedn. 1) - Maxwellov odnos

Ovdje ne trebamo koristiti ovu jednadžbu; poanta je da ni mi ne možemo izravno mjeriti entropiju (nemamo "mjerač protoka topline"). Dakle, moramo pronaći način za mjerenje entalpije koristeći druge varijable.

Budući da se Enthalpy obično definira u kontekstu temperatura i pritisak, razmotrite zajedničku jednadžbu za Gibbsovu slobodnu energiju (funkcija od temperatura i pritisak) i njegov Maxwell odnos:

#DeltaG = DeltaH - TDeltaS # (Jedn. 2)

#dG = dH - TdS # (Jedn. 3) - Diferencijalni oblik

#dG = -SdT + VdP # (Jedn. 4) - Maxwellov odnos

Odavde možemo napisati parcijalni derivat s obzirom na tlak na konstantnoj temperaturi pomoću jednadžbe. 3:

# ((deltaG) / (deltaP)) _ T = ((deltaH) / (deltaP)) _ T - T ((deltaS) / (deltaP)) _ T # (Jedn. 5)

Pomoću jednadžbe 4, možemo uzeti prvi djelomični derivat koji vidimo u jednadžbi. 5 (za Gibbsa). # -SdT # postaje 0 od #DeltaT = 0 #, i # DeltaP # se dijeli.

# ((deltaG) / (deltaP)) _ T = V # (Jedn. 6)

I još jedna stvar koju možemo napisati, budući da je G funkcija stanja, cross-derivati iz Maxwell-ovog odnosa za određivanje polovine entropije Eq. 5:

# - ((deltaS) / (deltaP)) _ T = ((deltaV) / (deltaT)) _ P # (Jedn. 7)

Konačno, možemo uključiti jednadžbe. 6 i 7 u jed. 5:

#V = ((deltaH) / (deltaP)) _ T + T ((deltaV) / (deltaT)) _ P # (Jedn. 8-1)

I dodatno pojednostavite:

# ((deltaH) / (deltaP)) _ T = V - T ((deltaV) / (deltaT)) _ P # (Jedn. 8-2)

Idemo tamo! Imamo funkciju koja opisuje kako izravno mjeriti entalpiju.

Ono što ovo govori jest, možemo početi mjerenjem promjene volumena plina kao njegove temperature u okolini konstantnog tlaka (kao što je vakuum). Onda imamo # ((DeltaV) / (deltaT)) _ P #.

Nakon toga, da biste ga nastavili, mogli biste se umnožiti # DP # i integriraju od prvog do drugog tlaka. Zatim možete dobiti promjenu entalpije na određenoj temperaturi promjenom tlaka posude.

#DeltaH = int_ (P_1) ^ (P_2) V - T ((deltaV) / (deltaT)) _ P dP # (Jedn. 9)

Kao primjer možete primijeniti zakon o idealnom plinu i dobiti # ((deltaV) / (deltaT)) _ P = ((delta) / (deltaT) ((nRT) / P)) _ P = (nR) / P #

Možete reći da idealni plin to čini

#DeltaH = int_ (P_1) ^ (P_2) V - V dP = 0 #

što znači da entalpija ovisi samo o temperaturi idealnog plina! Uredan.

Što je primjer izravno proporcionalnog? + Primjer

Primjer: x = phiy Izravno proporcionalno znači da se vrijednost jedne varijable mijenja na isti način kao i druga varijabla. Primjer: x = phi Mi bismo rekli: "x je izravno proporcionalan y konstantom fi." Izravna proporcionalnost može se prikazati i pomoću simbola proporcionalnosti: x t

Zašto se specifični toplinski kapacitet tvari može mijenjati kako tvar mijenja temperaturu? (Na primjer, razmislite o vodi?)

To se ne mijenja. Možda razmišljate o promjeni faze, tijekom koje se temperatura tvari ne mijenja dok se toplina adsorbira ili otpušta. Kapacitet topline je količina topline potrebna za promjenu temperature tvari za 1 ° C ili 1 ° C. Specifična toplina je toplina potrebna za promjenu temperature 1 g tvari za 1 ° C ili 1 ° C. Kapacitet topline ovisi o količini tvari, ali specifičan toplinski kapacitet je neovisan o njemu. http://www.differencebetween.com/difference-between-heat-capacity-and-vs-specific-heat/ Ni jedna promjena s promjenom temperature.

Zašto je entalpija veliko vlasništvo? + Primjer

Prvo, opsežno svojstvo ovisi o količini prisutnog materijala. Primjerice, masa je opsežna svojstva, jer ako udvostručite količinu materijala, masa se udvostručuje. Intenzivno svojstvo je ono koje ne ovisi o količini prisutnog materijala. Primjeri intenzivnih svojstava su temperatura T i tlak P. Entalpija je mjera sadržaja topline, tako da što je veća masa bilo koje tvari, to je veća količina topline koju može zadržati na određenoj temperaturi i tlaku. Tehnički, entalpija se definira kao integralni toplinski kapacitet pri konstantnom tlaku od apsolutne nule do temperature od interesa, uključujući bilo koju faznu promjenu. N