题目
计算物质的量为1mol的水蒸汽(设为理想气体),在300K,由pθ增加到10pθ的吉布斯自由能变ΔG=________J.mol-1。
计算物质的量为1mol的水蒸汽(设为理想气体),在300K,由pθ增加到10pθ的吉布斯自由能变ΔG=________J.mol-1。
题目解答
答案
5743.11
解析
步骤 1:确定吉布斯自由能变的公式
吉布斯自由能变(ΔG)的公式为:ΔG = ΔH - TΔS,其中ΔH是焓变,T是温度,ΔS是熵变。对于理想气体,ΔH = 0,因此ΔG = -TΔS。
步骤 2:计算熵变ΔS
对于理想气体,熵变ΔS = nRln(p2/p1),其中n是物质的量,R是理想气体常数,p2是终态压力,p1是初态压力。将已知值代入,得到ΔS = 1mol × 8.314J/(mol·K) × ln(10pθ/pθ) = 19.14J/K。
步骤 3:计算吉布斯自由能变ΔG
将ΔS和温度T = 300K代入ΔG = -TΔS,得到ΔG = -300K × 19.14J/K = -5742J。
吉布斯自由能变(ΔG)的公式为:ΔG = ΔH - TΔS,其中ΔH是焓变,T是温度,ΔS是熵变。对于理想气体,ΔH = 0,因此ΔG = -TΔS。
步骤 2:计算熵变ΔS
对于理想气体,熵变ΔS = nRln(p2/p1),其中n是物质的量,R是理想气体常数,p2是终态压力,p1是初态压力。将已知值代入,得到ΔS = 1mol × 8.314J/(mol·K) × ln(10pθ/pθ) = 19.14J/K。
步骤 3:计算吉布斯自由能变ΔG
将ΔS和温度T = 300K代入ΔG = -TΔS,得到ΔG = -300K × 19.14J/K = -5742J。