مثير للإعجاب

احسب التغير في الانتروبيا من حرارة التفاعل

احسب التغير في الانتروبيا من حرارة التفاعل

يشير مصطلح "إنتروب" إلى الاضطراب أو الفوضى في النظام. وكلما زاد الانتروبيا ، زاد الاضطراب. يوجد الانتروبيا في الفيزياء والكيمياء ، ولكن يمكن القول إنه موجود أيضًا في المنظمات أو المواقف البشرية. بشكل عام ، تميل الأنظمة نحو الانتروبيا الكبرى ؛ في الواقع ، وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية ، لا يمكن أبدًا أن تتقلص إنتروبيا النظام المعزول تلقائيًا. يوضح هذا المثال مشكلة كيفية حساب التغير في إنتروبيا محيط النظام بعد التفاعل الكيميائي في درجة حرارة ثابتة والضغط.

ما التغيير في الانتروبيا يعني

أولاً ، لاحظ أنك لا تقوم أبدًا بحساب entropy ، S ، بل تتغير في entropy ، ΔS. هذا مقياس للاضطراب أو العشوائية في النظام. عندما تكون ΔS موجبة فهذا يعني زيادة محيط المحيط. كان التفاعل طاردًا للحرارة أو طاردًا للحرارة (بافتراض أن الطاقة يمكن إطلاقها في أشكال غير الحرارة). عند إطلاق الحرارة ، تزيد الطاقة من حركة الذرات والجزيئات ، مما يؤدي إلى زيادة الفوضى.

عندما تكون ΔS سالبة ، فهذا يعني أن الكون المحيط قد تم تقليله أو أن المحيط قد حصل على النظام. التغير السلبي في الانتروبيا يسحب الحرارة (الماص للحرارة) أو الطاقة (الإندرجونية) من المناطق المحيطة ، مما يقلل من العشوائية أو الفوضى.

هناك نقطة مهمة يجب مراعاتها وهي أن قيم ΔS هي من أجلالمناطق المحيطة بها! إنها مسألة وجهة نظر. إذا قمت بتغيير الماء السائل إلى بخار ماء ، تزداد الإنتروبيا للمياه ، على الرغم من تناقصها في البيئة المحيطة. إنه أمر مربك أكثر إذا كنت تفكر في رد فعل الاحتراق. من ناحية ، يبدو أن تكسير الوقود إلى مكوناته سيزيد من الفوضى ، لكن رد الفعل يشمل أيضًا الأكسجين الذي يشكل جزيئات أخرى.

مثال على الانتروبيا

حساب الانتروبيا من المناطق المحيطة للتفاعلين التاليين.
أ) ج2H8(ز) + 5 س2(ز) → 3 CO2(ز) + 4 ساعات2O (ز)
=H = -2045 kJ
ب.) ح2يا (ل) → ح2O (ز)
=H = +44 كيلوجرام
حل
يمكن التعبير عن التغير في إنتروبيا المحيط بعد تفاعل كيميائي عند ضغط ثابت ودرجة حرارة ثابتة بواسطة الصيغة
ΔSSURR = -ΔH / T
أين
ΔSSURR هو التغيير في الانتروبيا المحيطة
- درجة حرارة التفاعل
T = درجة الحرارة المطلقة في كلفن
رد الفعل
ΔSSURR = -ΔH / T
ΔSSURR = - (- 2045 كيلو جول) / (25 + 273)
** تذكر أن تحول ° C إلى K **
ΔSSURR = 2045 كج / 298 ك
ΔSSURR = 6.86 كيلو جول / ك أو 6860 ج / ك
لاحظ الزيادة في الانتروبيا المحيطة حيث كان رد الفعل طارد للحرارة. يشار إلى تفاعل طارد للحرارة بقيمة positiveS موجبة. وهذا يعني أن الحرارة قد انطلقت إلى المناطق المحيطة أو أن البيئة اكتسبت الطاقة. هذا التفاعل هو مثال على تفاعل الاحتراق. إذا أدركت نوع التفاعل هذا ، يجب أن تتوقع دائمًا حدوث رد فعل طارد للحرارة وتغيير إيجابي في الإنتروبيا.
رد فعل ب
ΔSSURR = -ΔH / T
ΔSSURR = - (+ 44 كج) / 298 ك
ΔSSURR = -0.15 كج / ك أو -150 ج / ك
احتاج رد الفعل هذا إلى طاقة من المناطق المحيطة للمضي قدمًا وقلل من إنتروبيا البيئة المحيطة. تشير قيمة ΔS سالبة إلى حدوث تفاعل ماص للحرارة ، مما يمتص الحرارة من المناطق المحيطة.
إجابة:
كان التغير في انتروبيا محيط رد الفعل 1 و 2 6860 J / K و -150 J / K على التوالي.


شاهد الفيديو: المحتوى الحراري وحرارة التفاعل (شهر نوفمبر 2021).