물리화학 엔트로피변화 문제풀이좀요ㅜ

물리화학 엔트로피변화 문제풀이좀요ㅜ

작성일 2015.12.01댓글 1건
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문제)이상 단원자 기체 1mole 이 0`C , 1기압으로부터
100`C ,2.5기압으로 되었디고 가정하면 엔트로피 변화 갃은 얼마나 되겠는가를 계산해라



profile_image 익명 작성일 -

절대온도(K)=섭씨온도(°C)+273이므로
273K, 1atm → 373K, 2.5atm
step1 : 압력 고정, 273K→373K
step2 : 온도 고정, 1atm→2.5atm
ΔS=ΔS₁+ΔS₂

단원자 분자이므로
U(T)=U(0)+3/2•nRT
(U(T)는 온도 T(K)에서의 내부에너지)
Cv=dU(T)/dT=3/2•nR
Cp=Cv+nR=3/2•nR+nR=5/2•nR

ΔS₁=∫(Ti→Tf)dq/T=∫(Ti→Tf)Cp•dT/T=Cp•ln(Tf/Ti)
=5/2×1mol×8.314J/K•mol×ln(373K/273K)
=6.49J/K•mol

dw=∫(Vi→Vf)-PdV=∫(Vi→Vf)-nRT/V dV
=-nRTln(Vf/Vi)
등온일 때, dU=dq+dw=0이므로
dq=-dw=nRTln(Vf/Vi)
ΔS₂=∫(Vi→Vf)dq/T=nRln(Vf/Vi)=nRln(Pi/Pf)
=1mol×8.314J/K•mol×ln(1atm/2.5atm)
=-7.62J/K•mol

따라서 총 엔트로피 변화는,
ΔS=ΔS₁+ΔS₂
=6.49J/K•mol+(-7.62J/K•mol)
=-1.13J/K•mol

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