skan0072

Termodynamika chemiczna 75

Zmiana entropii podczas przemiany fazowej zachodzącej w temperaturze T

'.wnosi

AH_pf

AS_p{=—^,    (3.52)

gdzie J//_pfjest zmianą entalpii w przemianie fazowej (topnienie, parowanie itp.).

Zmianę entropii w procesie izotermicznego mieszania n, moli składników pod stałym ciśnieniem), z utworzeniem idealnej mieszaniny, obliczamy jako sumę JS procesów, w których zmieniają się objętości Mego składnika od V-, do XK‘-

AS^m = -R Yj Hjlnx_h    (3.53)

/

gdzie Xj oznacza ułamek molowy składnika i.

Przykład 3.15. Obliczyć entropię mieszania towarzyszącą otrzymaniu 1 mo-gazowego neonu o składzie 90,92% wagow^rych izotopu ²⁰Ne, 0,26% izotopu -^:Ne oraz 8,82% izotopu ²²Ne.

Rozwiązanie. Dla T, p - const możemy skorzystać wprost z wyrażenia 3.53), które dla 1 mola mieszaniny będzie miało postać

AS™ =-R Yxj\nx_h

i

gdzie

Wj/Mj

^{Xi =} L Wj/Mj '

Wyniki obliczeń za pomocą arkusza kalkulacyjnego przedstawiono w tabeli poniżej.

Tabela 3.3

Mj [g/mol]	w, [% wag]	*/	x;ln.x,
20	90,92	0,9167	-0,0798
21	0,26	0,0025	-0,0150
22	8,82	0,0808	-0,2033
X	100	1	-0,2981
AS™ = -8,314 • (-0,2981) = 2,48 J • K"^1 • mol"^1

Mieszanie się gazów na skutek dyfuzji jest procesem samorzutnym, toteż entropia mieszaniny jest zawsze większa od sumy entropii czystych gazów przed zmieszaniem.

Przedstawiony tu przykład jest wyjątkowo prosty. Przypadek bardziej ogólny (dla różnych ciśnień gazów) będzie pokazany w przykładzie 4.11. ■