개념 이해
* 기화 : 이것은 액체가 가스로 바꾸는 과정입니다.
* 작업 완료 : 열역학에서 시스템에 의해 수행 된 작업은 부피의 변화로 인해 시스템에 의해 전달되는 에너지입니다. 이상적인 가스의 경우, 이것은 다음과 같이 계산됩니다.
* w =-pΔv (P는 압력이고 Δv는 부피의 변화입니다)
* 이상적인 가스 법칙 : PV =NRT (P는 압력, V는 부피, N은 Moles, R은 이상적인 가스 상수, T는 온도입니다)
계산
1. 초기 볼륨을 결정하십시오 :
* 물은 액체이므로 초기 부피를 무시할 수 있습니다.
2. 최종 부피 (수증기의 부피) :
* 이상적인 가스 법칙을 사용하여 273K 및 1 atm 압력에서 1 몰의 수증기 부피를 찾으십시오.
* v =(NRT)/p =(1 mol * 0.0821 l · atm/mol · K * 273 K)/1 atm ≈ 22.4 l
3. 부피의 변화를 계산합니다 :
* ΔV =최종 볼륨 - 초기 볼륨 ≈ 22.4 l -0 l =22.4 l
4. 수행 된 작업 계산 :
* w =-pΔv =-(1 atm) * (22.4 l) ≈ -22.4 l · atm
줄스로의 전환
* 1 l · atm =101.325 j
* 따라서 W ≈ -22.4 L · ATM * 101.325 J/L · ATM ≈ -2270 J
중요한 참고 : 이 계산은 기화 공정이 일정한 압력 (등소 바릭)에서 발생한다고 가정합니다.
결론
273K에서 1 몰의 물이 대기압에 대해 기화 될 때 수행 된 작업은 약 -2270 J입니다. 부정적인 부호는 주변 (대기)의 시스템 (물 증기)에 의해 작업이 수행된다는 것을 나타냅니다.
