기화의 엔트로피

엔트로피는 시스템의 장애 정도입니다. 엔트로피의 가치가 높으면 장애의 가치가 높다는 것을 의미합니다. ‘S’로 표시됩니다. 시스템의 장애는 그 단계와 관련이 있습니다.

결정질 고체 물질의 경우, 엔트로피는 가장 낮아야하며 (대부분의 순서), 기체 상태는 가장 높은 엔트로피의 상태입니다.

엔트로피 변화는 온도로 열로 나뉘어 지므로 엔트로피의 단위는 정도 당 칼로리 (CAL DEG-1) 또는 켈빈 (JK-1) 당 줄입니다.

동역학 분자 이론

 물질의 온도는 입자의 평균 운동 에너지에 비례합니다. 물질의 온도를 높이면 액체 및 가스에서 입자의 입자가 더 많은 움직임을 초래할 수 있습니다. 온도가 높으면 원자의 운동 에너지도 낮은 온도보다 높습니다. 따라서 우리는 모든 물질에 대한 엔트로피가 온도에 따라 증가한다고 말할 수 있습니다.

엔트로피 측면에서 열역학의 제 2 법칙

열역학의 제 2 법칙에 따르면, 시스템의 총 엔트로피와 주변 환경 (유니버)은 자발적으로 증가합니다.

열역학적으로 다음과 같이 작성 될 수 있습니다.

∆ S Universe =∆ S TOTAL =∆ S SYS + ∆ S SURT> 0.

기화의 엔트로피

기화의 엔트로피는 액체의 기화시에 엔트로피의 증가이다. 

장애의 정도가 소량을 갖는 액체에서 더 큰 부피를 갖는 증기로의 전이의 증가함에 따라, 기화의 엔트로피 . 항상 긍정적입니다.

 표준 압력 (po =1 bar)에서, 기화의 엔트로피 ΔSOVAP로 표시되며 단위 j/(mol · k)가 있습니다. 

기화의 엔탈피 (Δvaph)

기화의 표준 엔탈피는 일정한 온도 및 표준 압력 (1BAR)과 같은 특정 조건에서 액체의 한 몰을 증발시키는 데 필요한 열의 양입니다. 그것은 또한 기화의 어금니 엔탈피라고도합니다.

물은 증발을 위해 열이 필요합니다. 비등점 TB의 일정한 온도와 일정한 압력에서

H2O (L) → H2O (g); Δ vaph =+ 40.79kj mol-1

Δ Vaph는 기화의 표준 엔탈피입니다.

기화의 엔트로피를 다음과 같이 표현할 수 있습니다

∆SVAP =∆HVAPTVAP

위의 공식에서 기화의 엔트로피는 기화 열이 끓는점으로 나눈 값과 같다고 말할 수 있습니다.

수소 결합 액체 (물과 같은)는 기화 엔트로피의 값이 더 높습니다.

어금니 엔탈피 ( Δ vaph) 및 기화의 엔트로피 (∆SVAP) 및 일부 액체의 끓는점 (TB)은 다음과 같습니다.

가스 상태는 액체 상태보다 엔트로피가 더 높기 때문에 물의 기화를위한 엔트로피 변화는 항상 긍정적 인 것으로 밝혀졌습니다.

gibbs 시스템의 자유 에너지

시스템의 Gibbs 자유 에너지는 유용한 작업으로 변환 할 수있는 프로세스 중에 시스템에 사용 가능한 최대 에너지의 양으로 정의됩니다.

깁스 자유 에너지는 g.

g =h - ts

일정한 온도 및 압력에서 깁스 에너지의 변화는

∆G =∆H - T∆S

Gibbs Energy의 Si 단위는 JMOL-1 또는 KJMOL-1입니다.

ΔG가 0 인 경우, 공정은 이미 평형 상태이며 시간이 지남에 따라 순 변화가 발생하지 않습니다.

위상 변화는 항상 일정한 압력과 온도에서 발생할 수 있습니다. 위상 변화 동안, 두 단계는 평형에서 존재한다. 따라서 위상 변화에 대한 자유 에너지는 0입니다 (∆G =0).

따라서 우리는 평형에서 위의 공식을 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

∆GVAP =∆HVAP - TVAP ∆SVAP =0

여기,

t =켈빈 (k)에서 측정되는 절대 열역학적 온도

∆SVAP =기화의 엔트로피.

∆HVAP =기화의 엔탈피

Trouton의 규칙

이 규칙에 따르면, 기화의 엔트로피는 끓는점에서 다른 종류의 액체에 대해 유사합니다. 즉, 값은 약 85-88J/(k-mol)입니다.

Trouton의 규칙은 가스 상수 r.의 함수로 제시 될 수 있습니다.

∆SVAP10.5R

Trouton의 비율은 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.

lvaptboiling85-88jk.mol

Trouton의 규칙은 다음과 같이 많은 액체에 유효합니다.

Trouton의 규칙은 알려진 끓는점이있는 액체의 기화 엔트리를 결정하는 데 사용됩니다.

Trouton의 규칙에 대한 예외

1. 물 (H2O), 에탄올 (C2H5OH), 포름산 (HCOOH) 및 수소 불화물의 기화 엔트로피는 예상 값과 매우 멀다. 물과 에탄올의 기화 엔트로피는 Trouton 's 에서 양성이 벗어난 것을 보여줍니다. 이 액체의 엔트로피를 줄이는 수소 결합의 존재로 인해 규칙. 기체상에서, 포름산은 이량 체를 형성하고; 따라서 부정적인 이탈을 보여줍니다.
2. 끓는점에서 크세논 헥사 플루오 라이드 (XEF6)의 기화 엔트로피는 매우 높은 값, 즉 136.9 J/(k · mol)를 갖는다. 

결론

 물질의 온도는 입자의 평균 운동 에너지에 비례합니다. 물질의 온도를 높이면 액체 및 가스에서 입자의 입자가 더 많은 움직임을 초래할 수 있습니다. 더 높은 온도에서, 원자의 운동 에너지는 또한 낮은 온도보다 높다. 따라서 우리는 모든 물질에 대한 엔트로피가 온도에 따라 증가한다고 말할 수 있습니다.

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