개념 이해
* 기화의 엔탈피 (ΔHVAP) : 끓는점에서 액체의 한 몰을 증발시키는 데 필요한 열 에너지의 양.
* 내부 에너지 변화 (ΔU) : 시스템의 전체 에너지의 변화는 시스템의 내부 운동 (분자의 운동 및 잠재적 에너지)과 관련된 에너지를 포함합니다.
* ΔH와 ΔU의 관계 : ΔH =ΔU + PΔV, 여기서 p는 압력이고 ΔV는 부피의 변화이다.
계산
1. 이상적인 가스 근사 : 우리는 벤젠 증기가 끓는점에서 이상적인 가스처럼 행동한다고 가정 할 수 있습니다. 이를 통해 이상적인 가스 법칙을 사용할 수 있습니다 :PV =NRT, 여기서 :
* p =압력
* V =볼륨
* n =두더지 수
* r =이상적인 가스 상수 (8.314 J/mol · K)
* t =온도
2. 계산 Δv : 우리는 하나의 벤젠을 다루고 있기 때문에 이상적인 가스 법칙을 v =rt/p로 단순화 할 수 있습니다. 부피의 변화 (ΔV)는 액체와 가스 상 사이의 부피의 차이입니다.
* ΔV =V (가스) -V (액체) ≈ V (가스) (액체의 부피는 가스에 비해 무시할 수 있기 때문에)
* ΔV ≈ rt/p
3. 계산 ΔU : 이제 우리는 모든 것을 방정식 ΔH =ΔU + pΔv에 연결할 수 있습니다.
* ΔU =ΔH -PΔV
* ΔU =ΔH -P (RT/P)
* ΔU =ΔH -RT
4. 치환 값 :
* ΔH =30.8 kJ/mol =30800 J/mol
* r =8.314 J/mol · k
* t =353.25 k
* ΔU =30800 J/mol- (8.314 J/mol · K) (353.25 K)
* ΔU ≈ 28250 J/mol ≈ 28.3 kj/mol
결론
끓는점에서 벤젠의 기화를위한 내부 에너지 변화 (ΔU)는 약 28.3 kJ/mol입니다.
