Φυσικοχημεία Ι (414)

Επιλύσαμε αριθμητικά την άσκηση 20 του ημερολογίου. Εισαγάγαμε την έννοια των χημικού δυναμικού για να περιγράψουμε την εξάρτηση της εσωτερικής ενέργειας, της ενθαλπίας, της ενέργειας Helmholtz και Gibbs από την ποσότητα ύλης (αριθμό γραμμομορίων) ενός συστατικού, π.χ. dU = TdS -PdV +μdn. Εφαρμόσαμε το θεώρημα Euler για ομογενείς συναρτήσεις στην εσωτερική ενέργεια και προέκυψε η εξίσωση Gibbs-Duhem SdT -VdP + ndμ = 0. Από αυτή προκύπτει η πολύ βασική εξάρτηση του χημικού δυναμικού από πίεση και θερμοκρασία dμ = -sdT +vdP. Επίσης είδαμε πώς ο δεύτερος νόμος οδηγεί τις ανταλλαγές θερμότητας, μεταβολές πιέσεως και μεταφορές ύλης κατά την σταδιακή αποκατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας μεταξύ δύο απλών συστημάτων. Οι μεταβολές αυτές καθορίζονται από τις διαφορές θερμοκρασίας, πιέσεως και χημικών δυναμικών.

Καταγραφή διαλέξεως: 1η ώρα, 2η ώρα.

Βιβλιογραφία:
Κατσάνος: 88-99
Γιαννακόπουλος: 156-176, 130-138, 145-149
Άτκινς: 123-124
Silbey: 102-111, 124

Άσκηση 21: Δίνεται η θεμελιώδης εξίσωση ενός συστήματος σε εντροπική απεικόνιση S = n (s₀+1.5Rln(U/U₀)+Rln(V/V₀)). Να βρείτε την θερμοκρασία, την πίεση και το χημικό δυναμικό του συστήματος.