Расчет абсолютной энтропии
Рассчитаем изменение энтропии некоторой системы при нагревании её от абсолютного нуля до температуры T при постоянном давлении. Из первого и второго начал термодинамики имеем:
Отсюда:
Учитывая, что ST=0 = 0, получим:
При T = 0 любое вещество может находиться только в твердом состоянии. При нагревании вещества возможен его переход в жидкое и затем в газообразное состояние; для фазовых переходов, происходящих в изобарно-изотермических условиях, изменение энтропии равно приведенной теплоте фазового перехода:
Таким образом, нагревание вещества без фазовых переходов сопровождается непрерывным ростом энтропии; при фазовом переходе происходит скачкообразное изменение энтропии. Графическая зависимость энтропии вещества от температуры приведена на рисунке 1.3. Учитывая это, рассчитать абсолютную энтропию любого вещества при любой температуре можно следующим образом:
Рис. 1.3. Зависимость энтропии вещества от температуры. Поскольку энтропия есть функция состояния, изменение энтропии в ходе химического процесса определяется только видом и состоянием исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от пути реакции; оно может быть рассчитано по уравнению (I.67):
Для многих веществ величины абсолютной энтропии в стандартных условиях приведены в справочной литературе.
|
(I.61)
(I.62)
(I.63)
(I.64)
(I.65)
(I.66)
(I.67)
