Условие задачи
При давлении 1,2∙105 Па, температуре 298 К имеются два идеальных газа: водород (газ 1) объемом 3,0∙10–4 м3 и азот (газ 2) объемом 2,0∙10–4 м3. При постоянных давлении и температуре их смешивают, причем считается, что образующаяся газовая смесь близка к идеальному газовому раствору. Чему равны мольные и полные изменения энергии Гиббса, энергии Гельмгольца, энтальпии, объема, внутренней энергии и энтропии при этом?
Необходимо вычислить:
1) изменения энергии Гиббса;
2) изменения энергии Гельмгольца;
3) изменение энтальпии;
4) изменение энтропии;
5) изменение внутренней энергии;
6) изменение объема.
Ответ
При смешении идеальных газов образуется идеальный раствор. Следовательно, смешение водорода (1) и азота (2), имеющих одинаковые давление и температуру, но разные объемы, не сопровождается тепловым эффектом (H = 0) и изменением суммарного объема (V = 0), т.е. образуется раствор, у которого давление Р = Р1 = Р2, температура Т = Т1 = Т2, объем V = V1 + V2.
Изменение внутренней энергии (U) и изменение энтальпии (H) системы связаны соотношением H = U + (PV), следовательно, в результате смешения идеальных газов при H = 0 и V = 0 получаем U = 0.
При смешении идеальных газов изменение энтропии S ...
