Примеры решения задач

 

Задача 1.

Рассчитать изменение энтропии при смешении 200 м3 азота при 700 К и 500 м3 гелия при Т = 300 К при Р = I атм.

Дано:

V(N2) = 200 м3 ; V(He) = 500 м3 ;

Т (N2) = 700 К; Т (He) = 300 К

Р = 1 атм

DS = ?

Решение:Расчет DS смешения производится по уравнению

DS = - R .

Это уравнение можно использовать, если давление и температура обоих газов одинаковы. В данном случае давления равны, а температура при смешении газов будет выравниваться, поэтому необходимо найти температуру смеси Тх. При смешении температура азота уменьшается, то есть азот передает какое-то количество теплоты гелию, а гелий принимает эту теплоту и повышает свою температуру. По абсолютной величине количество теплоты одно и то же, но знаки разные, поэтому, чтобы составить уравнение теплового баланса, следует одну из теплот взять с обратным знаком, то есть Q (N2) = - Q (Не)

Примем Ср = const и рассчитаем по классической теории. Молярная теплоемкость для двухатомных газов Ср = 7/2 R , для одноатомных Ср = 5/2 R, Дж/моль·К; R = 8,31 Дж/моль·К;

Дж/К

Дж/К

20,3•103 моль

моль

101.103(Tx-700) = -422•103(Tx-300)

Tx= 377 К

При выравнивании температур произошло изменение энтропии азота и гелия

= -62,5•.103 Дж/К

Дж/К

Теперь рассчитываем изменение энтропии при смешении

Общее изменение энтропии системы равно сумме изменений энтропии всех стадий процесса

DS = -62,5• 103 +530•103 + 82,3•103 = 549•103 Дж/К

Задача 2.

Рассчитать DS реакции 2 S02 + 02 = 2 S03 при стандартных условиях. Можно ли сделать вывод о возможности окисления S02 кислородом в этих условиях?

Решение:

 

Значения абсолютных энтропии берем из справочника Дж/моль.К;

Дж/моль.К; =205,04 Дж/моль.К

. = - 187,8 Дж/К

Полученное значение нельзя использовать для определения возможности процесса, так как реакция идет при стандартных условиях, то есть при Р и Т = const, а не в изолированной системе.

При Р и Т = const следует рассчитать значение .

=

Поскольку изменение энергии Гиббса меньше нуля, следовательно, реакция в прямом направлении пойдет.

 






Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 1120; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2019 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.005 сек.