16.8: Muhtasari

Last updated
Save as PDF

Page ID: 188740

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

16.1 Spontaneity

Michakato ya kemikali na kimwili ina tabia ya asili ya kutokea katika mwelekeo mmoja chini ya hali fulani. Utaratibu wa pekee hutokea bila ya haja ya pembejeo ya nishati ya kuendelea kutoka kwa chanzo cha nje, wakati mchakato usio na kawaida unahitaji vile. Systems kufanyiwa mchakato hiari wanaweza au uzoefu faida au hasara ya nishati, lakini wao uzoefu mabadiliko katika njia jambo na/au nishati ni kusambazwa ndani ya mfumo.

16.2 Entropy

Entropy (S) ni kazi ya hali ambayo inaweza kuhusiana na idadi ya microstates kwa mfumo (idadi ya njia mfumo unaweza kupangwa) na kwa uwiano wa joto kubadilishwa kwa joto la kelvin. Inaweza kutafsiriwa kama kipimo cha kutawanya au usambazaji wa suala na/au nishati katika mfumo, na mara nyingi huelezewa kama inawakilisha “ugonjwa” wa mfumo.

Kwa dutu fulani, entropy inategemea awamu na S _imara <S _kioevu <S _gesi. Kwa dutu tofauti katika hali hiyo ya kimwili katika joto fulani, entropy ni kawaida zaidi kwa atomi nzito au molekuli ngumu zaidi. Entropy huongezeka wakati mfumo unapokanzwa na wakati ufumbuzi unapounda. Kutumia miongozo hii, ishara ya entropy inabadilika kwa athari za kemikali na mabadiliko ya kimwili yanaweza kutabiriwa kwa uaminifu.

16.3 Sheria ya Pili na ya Tatu ya Thermodynamics

Sheria ya pili ya thermodynamics inasema kwamba mchakato wa hiari huongeza entropy ya ulimwengu, S _univ> 0. Ikiwa Δ S _univ <0, mchakato haujatambui, na kama Δ S _univ = 0, mfumo huo ni katika usawa. Sheria ya tatu ya thermodynamics huanzisha sifuri kwa entropy kama ile ya kamili, safi fuwele imara katika 0 K. na microstate moja tu inawezekana, entropy ni sifuri. Tunaweza kukokotoa kiwango entropy mabadiliko kwa ajili ya mchakato kwa kutumia kiwango maadili entropy kwa reactants na bidhaa kushiriki katika mchakato.

16.4 Bure Nishati

Gibbs bure nishati (G) ni kazi hali defined kuhusiana na kiasi mfumo tu na inaweza kutumika kutabiri spontaneity ya mchakato. Thamani hasi kwa Δ G inaonyesha mchakato wa hiari; chanya Δ G inaonyesha mchakato usio na kawaida; na Δ G ya sifuri inaonyesha kwamba mfumo ni katika usawa. Njia kadhaa za kuhesabu mabadiliko ya nishati ya bure zinawezekana.