Практические занятия № 4

Тема: «Энтропия изобарных процессов, методы ее вычисления»

Цель занятия: – обучить студентов расчетам энтропий изобарных процессов.

Теоретические основы занятия

Данные по энтропии нужны для оценки направленности процесса взаимодействия.

В случае самопроизвольного процесса ΔS > 0. По знаку ΔS судят о направленности, а по абсолютному значению – об интенсивности процесса.

Полное значение изменения энтропии ΔS для химико-технологических процессов включает изменение энтропии, вычисляемое как алгебраическая сумма энтропий компонентов реагирующей системы и изменение энтропии во внешней среде (ΔS_вн.ср.), обусловленное поглащением или выделением теплоты в результате химических взаимодействий:

(4.1)

причем

(4.2)

где - тепловой эффект реакции при заданной температуре

определяется по выражению вида:

(4.3)

Интегрирурия выражение 4.3 получим расчетное соотношение в конечном виде:

(4.4)

Здесь - изменение энтропии при стандартных условиях определяется по выражению вида:

(4.5)

Примеры задач:

Задача 1. Определить вид уравнения температурной зависимости энтропии окисления серы и вычислчить ее значение при 1100⁰К.

Задача 2. Составить уравнение температурной зависимости энтропийных изменении реакции окисления фосфора и вычислить их значения при 1300⁰К и 1500⁰К.

Задача 3. Определить вид уравнения температурной зависимости энтропии для реакции образования азотной кислоты и вычислить ее значение при 330⁰К.

Задача 4. Вычислить изменение энтропии реакции электротермического разложения фосфорита при 1700⁰К.

Задача 5. Вычислить энтропию реакции образования аммоса при 370⁰К.

Контрольные вопросы:

1. Теоретическая сущность второго начала термодинамики.

2. Теоретическая сущность третьего начала термодинамики, постулаты Планка.

3. О сути энтропийного показателя процессов.

4. Характерные изменения энтропии для процессов, протекающих в заданном направлении.

5. Характерные изменения энтропии для процессов, протекающих в обратном направлении.

6. Характерные изменения энтропии для процессов, находящихся в равновесии.

7. Связь энтропии с основными термодинамическими показателями и параметрами.

8. Влияние температуры на энтропию.

9. Методы расчета изменений энтропии.

Задание для самостоятельной работы:

Студент должен выполнить СРС по следующим темам:

1. Расчет стандартных энтропии веществ, примеры расчетов.

2. Расчет изменений энтропии в окружающей среде, примеры расчетов.

3. Расчет изменений энтропии процессов при стандарных условиях, примеры расчетов.

4. Расчет изменений энтропии процессов в эависимости от температуры, примеры расчетов.

5. Энтропийный анализ процессов, практические примеры.

Практические занятия № 5

Тема: «Свободная энергия Гиббса. Расчет изменений свободной энергии Гиббса физико-химических реакций»

Цель занятия: - обучить студентов расчетам свободной энергии Гиббса