Φυσικοχημεία Ι (414)

Συμπληρώσαμε την θεμελιώδη εξίσωση με εξάρτηση από την σύσταση ενός συστήματος εισάγοντας το χημικό δυναμικό. Χρησιμοποιώντας το θεώρημα Euler καταλήξαμε στην σχέση Gibbs-Duhem που θέτει περιορισμούς μεταξύ των εντατικών μεταβλητών ενός συστήματος.

Μετά είδαμε πώς μια αυθόρμητη διεργασία προκαλεί αύξηση της εντροπίας, τι αλλαγές πρέπει να επέλθουν για να προσεγγισθεί η ισορροπία και τι πρέπει να ισχύει για τις εντατικές μεταβλητές ενός σύνθετου συστήματος στην ισορροπία (εξίσωση θερμοκρασιών, πιέσεων, χημικών δυναμικών, ανάλογα με τους περιορισμούς της διεργασίας αποκατάστασης ισορροπίας).

Κλείσαμε με σύντομη εξέταση της ασκήσεως 9. Είδαμε ότι η υπόθεση ότι η τελική θερμοκρασία είναι μεταξύ 0 °C και 5.5 °C οδηγεί στο άτοπο αποτέλεσμα να υπολογισθεί η τελική θερμοκρασία ίση με 83 °C και έτσι συμπεράναμε ότι πρέπει να είναι υψηλότερη. Υποθέτοντας ότι η τελική θερμοκρασία συμπίπτει με το σημείο τήξεως του βενζολίου υπολογίσαμε ότι θα πήξουν 1.15 mol βενζολίου, αποτέλεσμα που είναι συμβατό με τα δεδομένα του προβλήματος. Αν αναζητούσαμε την τελική θερμοκρασία πάνω από τους 5.5 °C, θα υπολογιζόταν η τελική θερμοκρασία μικρότερη από 5.5 °C, οπότε πάλι θα αναζητούσαμε μια μικρότερη τελική θερμοκρασία.

Αναπαραγωγή της διαλέξεως.

Βιβλιογραφία:
Κατσάνος: 86-100
Γιαννακόπουλος: 130-138, 145-149, 156-163
Silbey: 102-111

Άσκηση 13:
Με τα δεδομένα της ασκήσεως 9 να υπολογίσετε τις μεταβολές τις εντροπίας για κάθε στάδιο της διεργασίας για κάθε ένα από τα συστατικά και την ολική μεταβολή της εντροπίας.