作者Stanithan (Against the world)
看板Chemistry
標題[學科] 物理化學-ΔS與ΔQ的關係
時間Sun Oct 25 20:06:39 2009
嗯！
有一題是這樣子的。
At 0℃ 20g of ice are added to 50g of water at 30℃ in a vessel
that has a water equivalent of 20g.
Calculate the entropy changes in the system and in the surroundings.
The heat of fusion of ice at 0℃ is 6.02kJ/mol，and the specific
heat capacities of water and ice may be taken as constant at 4.184 and
2.094 J/(g*K) respectively, and independent of temperature.
解答是這樣寫的。
冰的融化熱：6020 * (20/18) = 6689(J)
接著假設平衡溫度會是T℃。
∴6689 + 20*4.184*(T-0) + (20+50)*4.184*(T-30) = 0
∴T = 5.57℃
最後算entropy的變化。
6689/273.15 + 20*4.184*ln(278.72/273.15) + 70*4.184*ln(278.72/303.15)
= ΔS(system) = 15.7 J/mol
∴ΔS(surrounding) = -15.7 J/mol
所以我的問題是....
由算出最後平衡溫度的式子可知，較高溫的水釋放出熱量給低溫的冰去融化
並且使兩者都達到相同溫度，也就是平衡。
而那個式子等於零，也就代表【高溫的水所失去的熱量完全被冰所吸收】
所以系統並無熱量的變化不是嗎？
既然如此.....
那我們所算出的entropy又是甚麼呢-.-
外界環境並沒有從這系統得到或者失去能量，因此ΔS(surrounding)應該要零呀
內在系統並沒有從外界得到或者失去能量，因此ΔS(system)應該要零呀
而且，為什麼在這裡好像ΔS(system) + ΔS(surrounding) 一定要是零呢？
我知道我一定錯，可是要我解釋錯在那我又不知道該怎說
只好上來問問看各位高手。
我是新手，請鞭小力點＝＝
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 140.112.250.70
1F：推 keith780614:融化的冰變水，分子亂度增加，就是ΔS(system) 10/25 20:08
3F：→ Stanithan:是不是，就是下面的 S = k*ln(Ω) ?? 10/25 20:11
4F：→ Stanithan:也就是說，亂度跟熱量並沒有絕對的關係囉？ 10/25 20:11
※ 編輯: Stanithan 來自: 140.112.250.70 (10/25 20:13)
5F：→ Stanithan:那為什麼在這裡好像ΔS(system) + ΔS(surrounding) 10/25 20:13
6F：→ Stanithan:在這裡好像一定要是零呢？ 10/25 20:14
7F：推 edisonjang:2nd law不是就定義ΔS大於等於0了嗎 10/25 23:50
8F：→ edisonjang:在平衡狀態下 ΔStot=0 10/25 23:50
9F：→ edisonjang:不可逆狀態下ΔSsurr=0 ΔStot=ΔSsys 10/25 23:52
10F：推 h888512:單純的只是平衡狀態吧 Clausius Inequality等號成立 10/26 00:15
11F：→ tryitnew:可以給我詳解嗎？我也想要。 10/26 02:33
13F：→ sneak: //noxiv.com 01/02 14:01
15F：→ muxiv: //noxiv.com 07/06 20:49