Создан заказ №3597537
14 февраля 2019
Больцман доказал (1872) что между энтропией системы и термодинамической вероятностью её состояния существует связь
Как заказчик описал требования к работе:
Строго по методическим указаниям. Задания под шифром 2237
Фрагмент выполненной работы:
Больцман доказал (1872), что между энтропией системы и термодинамической вероятностью её состояния существует связь, которая называется формулой Больцмана: S=k*lnP, где k – постоянная Больцмана.
Формула Больцмана позволяет дать статистическое истолкование второго закона термодинамики, утверждающего, что энтропия изолированной системы не убывает: термодинамическая вероятность состояния изолированной системы при всех происходящих в ней процессах не может убывать.
Следовательно, при всяком процессе, протекающем в изолированной системе, изменение термодинамической вероятности ее состояния ΔР положительно или равно нулю: ΔР = Р2-Р1 ≥0
Для обратимого процесса ΔР=0 и P=const, а в случае необратимого процесса ΔР>0 и Р возрастает. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Следовательно, необратимый процесс — процесс, при котором система из менее вероятного состояния переходит в более вероятное, в пределе — в равновесное состояние. Иначе его можно определить как процесс, обратный тому, при котором система из более вероятного состояния переходит в менее вероятное. Самопроизвольное протекание обратного процесса маловероятно, хотя в принципе и возможно. Чтобы он произошел, требуется одновременное протекание компенсирующего процесса во внешних телах. По второму закону термодинамики, компенсирующий процесс должен быть таким, чтобы термодинамическая вероятность состояния системы всех тел, участвующих в осуществлении обратного и компенсирующего процессов, возрастала.
В 1911 году Макс Планк высказал постулат:
«Энтропия правильно сформированного кристалла чистого вещества при абсолютном нуле температур равна нулю».
Для вычисления абсолютного значения энтропии надо знать теплоемкости, определенные до наиболее низких температур, и теплоты фазовых переходов.
Уравнение для вычисления абсолютного значения энтропии кристаллического вещества Sкр при температуре Т имеет вид
Здесь - мольная теплоемкость кристаллического вещества в интервале температур от 0 до Т.
Если в твердом состоянии вещество имеет более одной модификации, необходимо добавить соответствующие дополнительные слагаемые в правую часть уравнения.
Уравнение для вычисления абсолютного значения энтропии жидкого вещества Sж при температуре Т имеет вид
Здесь Тпл – температура плавления вещества, Qпл – мольная теплота плавления вещества, - мольная теплоемкость жидкого вещества на интервале температур от Тпл до Т.
Уравнение для вычисления абсолютного значения энтропии газообразного вещества Sг при температуре Т имеет вид
Здесь Ткип – температура кипения вещества, Qкип – мольная теплота кипения вещества, - мольная теплоемкость газообразного вещества на интервале температур от Ткип до Т.
В термодинамических таблицах обычно приводятся величины абсолютных энтропий веществ при стандартных условияхи Т=298К.
Величина энтропии зависит от молекулярной массы (для родственных веществ увеличивается с ее ростом); от агрегатного состояния (увеличивается при переходе от твердого к жидкому и от жидкого к газу); от кристаллического строения (графит, алмаз); от изотопного состава, от особенностей структуры молекул и т.д.
Изменение энтропии в химической реакции DSх.р можно рассчитать, зная энтропии всех участвующих в реакции веществ:
DSх.р. = ånjSj - åniSi,
Здесь n - стехиометрические коэффициенты реакции. Индексы j и i относятся соответственно к продуктам и исходным веществам.
Следовательно, в стандартных условиях изменение энтропии рассчитывается следующим образом:
DS0х.р. = ånjS0j - åniS0i, (23)
Изменение энтропии в химической реакции при температуре, отличной от стандартной, (DSх.р)Т рассчитывается как:
, (24)
где Dср – изменение изобарной теплоемкости в химической реакции (см. уравнение 9), DS0х.р.- стандартное изменение энтропии при температуре 298К.
При Dср.= const эту величину можно вынести за знак интеграла. Проинтегрировав это выражение, получаем:
(24а)
Решение задачи:
С(т) + Н2О (г) = СО (г) + Н2 (г)
Воспользуемся четвертым следствие из закона Гесса ΔS0 = ∑ S0 продуктов реакции - ∑ S0 исходных веществ, а значения стандартных энтропий веществ возьмем из табл. Приложения.
ΔS0 = [S0 (СО г ) + S0 (Н2 г )] – [S0 (С т) + S0 (Н2Ог)] = (197,5 + 130,5) – (5,2 + 70,1) Дж/(моль∙ К) = 252,7 Дж/(моль∙ К) = 0,253 кДж/(моль∙ К)
ΔG0 = ΔH0 -T∙ΔS0
ΔG0 = 132,17 – 298 ∙ 0,253 = - 56,776 кДж/моль
Т. к. ΔG ˂ 0, в стандартных условиях эта реакция протекает самопроизвольно.
Решение:
ΔS0 = 0,253 кДж/(моль∙ К)
ΔG0 = - 56,776 кДж/моль
Т. к. ΔG ˂ 0, в стандартных условиях эта реакция протекает самопроизвольноПосмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
15 февраля 2019
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Больцман доказал (1872) что между энтропией системы и термодинамической вероятностью её состояния существует связь.docx
2019-02-18 15:59
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Очень хорошая, быстро все сделала за одну ночь такую большую работу!!!! Умница!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
