作者ifanchan (逸隱)
看板Chemistry
標題Re: 亂度的問題
時間Sat Nov 3 22:22:58 2007
我試著回答看看....
※ 引述《childisher (小賊)》之銘言:
1.水在25度C時會蒸發(事實)
自由能看起來好像應該是負值(趨向自發)
可是實際上卻是正值
為什麼呢??
從熱力學來看
水放在25度C一大氣壓下的確會一直蒸發掉
但是這是因為處在開放系統的關係 liquid --> gas(跑掉)
如果處在close system應該就不會摟
會處於一個動態平衡狀態
此外,根據氣體動力論在25度C下,空氣約有3.7 kJ/mole的動能(1.5kT)
或許能夠提供給水足夠的能量讓他的自由能變成負的
而且..水要蒸發應該也是需要吸熱吧?他從環境中吸取的能量
應該就能夠讓水蒸發、自由能由正變到負了
2.還有系統亂度增加(吸熱時)
環境不是一定會放熱嗎?(亂度減少)
這樣課本怎麼會有兩個亂度同時增加 或是同時減少的例子呢??
還是說系統跟環境會同時放熱 同時吸熱?!
這應該是根據 S = q / T 來考慮的吧
但是請注意這個式子,只能用在等溫的系統中
如果是等壓系統,應該是要用
d G
- S = (-----) 應該是偏微分...不會打= =+
d T p
至於亂度...同時增加的話,ΔS宇宙 > 0
這是熱力學第二定律說的
如果能夠找到讓ΔS宇宙 < 0
應該就能拿諾貝爾獎了
3.還有化學反應為什麼"只考慮系統"的亂度增加與否來判斷是否自發?
像是N2 + 3 H2 -> 2 NH3 左邊四個右邊兩個
所以"系統"的亂度<0不自發
(物理變化要討論universe的亂度 可化學變化只討論系統的??)
其實最常用自由能變化,來考慮反應會不會自發
如果用 S 來考慮,根據上面的式子也是沒錯
因為通常化學反應都是在定壓下進行
4.以前老師不是說 系統趨向於低能量嗎?(低位能?)
宇宙的能量固定 所以表示環境趨向高能量??
那表示一個系統要將能量放出去才合理
放熱的亂度變化是負值(亂度變小)
可是既然趨向如此 不是應該亂度趨向於變大嗎??
Atkins 的敘述是這樣:
The entropy of an isolated system in the course of a spontaneous change:
ΔS > 0
tot
ΔS = ΔS系統 + ΔS環境
tot
如果你把熱從系統中放出去
ΔS系統會減小,但是ΔS環境也會增加
而且環境是開放的,分子吸熱以後能夠到處跑,增加的幅度會比ΔS系統大
所以還是符合熱力學第二定律的
不知道這樣有沒有回答到了
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如今頭顱已斷 ○
精神瀰漫 />∥ ╔╗ ╔╗
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/(︿ / \ 或者可以開始幸福了
M.H. ╝╚╝╝╚childisher
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