
- •Е. И. Степановских, л. А. Брусницына, т. А. Алексеева физическая химия Примеры решения задач
- •Рекомендации по оформлению решений
- •2. Способы линеаризации опытных данных.
- •Термодинамические свойства простых веществ и соединений
- •3. Расчет изменений энтропии, энтальпии и энергии гиббса чистого вещества
- •5. Расчеты экстенсивных свойств системы с химическим превращением. Химическое равновесие
- •6. Фазовые равновесия
- •6.1. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах
- •6.2. Фазовое равновесие в двухкомпонентных системах
- •Приложения
- •Часть 1
- •620002, Екатеринбург, Мира, 19
Термодинамические свойства простых веществ и соединений
Вещество |
кДж / моль
|
Дж/(моль∙К) |
Коэффициенты уравнения
|
|||
а |
|
c ∙106 |
|
|||
C4H8 (г) циклобутан |
26,65 |
265,39 |
24,43 |
365,97 |
140,88 |
|
С4Н10 (г) бутан |
26,15 |
310,12 |
18,23 |
303,56 |
92,65 |
|
C2H6O2(ж) этиленгликоль |
454,90 |
167,32 |
151,0 |
|
|
|
C2H6O2(г) этиленгликоль |
389,32 |
323,55 |
46,26 |
200,50 |
77,90 |
|
Для этого обратимся к табл. 2.3, в которой, кроме данных о термодинамических функциях испарения, приведено и значение температуры кипения. Анализ данных табл. 2.3 показывает, что температура фазового перехода этиленгликоль (жидкость) этиленгликоль (газ) равна 470,39 К. Переводим температуру условия задачи в термодинамическую шкалу шкалу Кельвина и делаем вывод, что температурный интервал из условия задачи нужно разделить на два интервала. Первый − 373−470,39 К − характеризует состояние этиленгликоля в виде жидкости, и зависимость теплоемкости от температуры будет иметь вид (Е), а второй интервал − 470,39−573 К − будет соответствовать газообразному состоянию этиленгликоля, и зависимость теплоемкости от температуры будет иметь вид уравнения (Ж).
Таблица 2.3
Температуры кипения жидкостей, мольные измерения энтальпии
и энтропии при испарении
Вещество
|
Температура кипения, К |
кДж/моль |
Дж/(моль·К) |
C2H6O этанол |
351,47 |
39,3 |
111,8 |
C2H6O2 этиленгликоль |
470,39 |
48,6 |
103,4 |
C3H6O ацетон |
329,28 |
29,107 |
88,3 |
С учетом величин, приведенных в табл. 2.2, получаем следующую зависимость мольной изобарной теплоемкости этиленгликоля от температуры
=
151,0
Дж/(мольК).
=
= 46,26 + 0,2005T 77,90106 T2 Дж/(мольК).
Еще раз отметим, что нужно внимательно относиться к степеням величин, приведенных в таблицах. Часто степень вносят в головку таблицы. Например, в нашем примере для коэффициента b газообразного этиленгликоля в таблице указано 103, и когда мы находим в таблице величины 200,50, то значение b равно 200,50103 , или 0,2005. В данной задаче графическая зависимость теплоемкости будет состоять из двух линий, при температуре фазового перехода одна из них будет заканчиваться, другая начинаться. Задавая произвольные значения температуры в каждом интервале, легко вычислить значения теплоемкости (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Зависимость
мольной изобарной теплоемкости этиленгликоля от температуры:
линия 1 теплоемкость жидкого
этиленгликоля;
линия 2 теплоемкость газообразного этиленгликоля