Химическая Термодинамика Химическая ТермодинамикаСтраница 10
(20)
После интегрирования в пределах 0¾T получаем
(21)
|
рис. 2 Схема для расчета энтропии при самопроизвольном смешивании двух газов. |
где ST — энтропия при температуре Т; S0 — энтропийная постоянная; Сv — теплоемкость при постоянном объеме; v — молярный объем. Таким образом, энтропия моля идеального газа является функцией Т и р (так как молярный объем зависит от Т и р). Выражение (21) применимо лишь для чистого идеального газа, так как для смесей газов, даже при отсутствии между ними химических реакций, энтропия смеси будет возрастать за счет необратимых процессов диффузии, приводящей к распределению компонентов по всему объему газовой смеси. Рассмотрим процесс самопроизвольного смешения двух газов. Пусть в двух частях объема, разделенного перегородкой r (рис. 2, а), находится n1 молей первого газа и n2 молей второго газа при р, Т=const. |
Общая энтропия системы
(22)
где S1 и S2 — молярные энтропии первого и второго газов. Удалим перегородку r и дадим возможность газам образовать смесь, равномерно распределенную по всему объему 
(рис 2,б), где v —молярный объем газа при данных р и Т. На каждый моль компонентов смеси приходятся пропорциональные части объема:
и 
Подставляем значения этих объемов в уравнение (21) и получаем значения энтропии для одного моля компонента в смеси:
Общий запас энтропии в смеси газов тоже увеличился:
(23)
Приращение энтропии в газовой смеси зависит от соотношения чисел молей компонентов n1 и n2. Если положить, что n1 → 0, то энтропия этого газа
но доля, вносимая этим компонентом в общий запас энтропии системы, также стремится к нулю: 
. В то же время если n1→ 0, то (n1+n2)/n2 стремится к 1, а 
тоже стремится к нулю. Следовательно, при исчезновении одного из компонентов газовой смеси энтропия другого компонента станет равна энтропии чистого газа:
.
Так как отношение (n1+n2)/n1 представляет собой величину, обратную молярной доле данного компонента
МЕЛВИЛЛ , остров в Тиморском м., у северных берегов Австралии. Ок. 6200 км2. Высота до 258 м.
ДЕГИДРАТАЦИЯ , отщепление воды от химических соединений; реакция, обратная гидратации. Применяется, напр., для получения ангидридов кислот из кислот, безводных солей из их кристаллогидратов, этилена из этилового спирта.
ОМДУРМАН , город в Судане, на берегу р. Белый Нил. Местопребывание парламента страны. 526 тыс. жителей (1983). Вместе с городами Хартум и Сев. Хартум образует единый "тройной город". Текстильная, кожевенная, пищевая промышленность. Важный торговый центр. Университет. Национальный театр. Мавзолей Махди Мухаммеда Ахмеда.