仮定:
* 一定の圧力: 気化は一定の大気圧で発生すると仮定します。
* 理想的なガス挙動: 蒸気が理想的に動作すると仮定します。
重要な概念:
* work(w): この場合、行われた作業は、一定の大気圧に対する拡大によるものです。理想的なガスの場合、作業は次のように計算されます: `w =-p * delta v` where:
* `p`は外圧(大気圧)です。
* `Delta V`は、気化中の体積の変化です。
* 内部エネルギー(Delta E): これは、システムの総エネルギーの変化を表しています。一定の圧力でのプロセスの場合、それはエンタルピー(デルタH)に関連する可能性があります: `Delta E =Delta H -P * Delta V`
* 蒸発のエンタルピー(Delta HVAP): これは、沸点で1モルの液体を蒸発させるのに必要な熱量です。
計算:
1。 work(w):
*体積の変化(Delta V)は、蒸気と液体の体積の違いです。 液体体積は蒸気容積と比較して無視できるため、蒸気の1モルの体積として「Delta V」を近似できます。
*理想的なガス法( `pv =nrt`)を使用して、蒸気の体積を計算できます:` v =nrt/p`。
*作業方程式に置き換える: `w =-p *(nrt/p)=-nrt`
* 1モル(n =1)の場合: `w =-rt`。
2。内部エネルギー(Delta E):
*関係 `Delta E =Delta H -P * Delta V`を使用して、次のことができます。
* `delta e =delta hvap-(-nrt)`
* 1つのモルの場合: `Delta E =delta hvap + rt`
キーポイント:
* サイン規則: システム(拡張)によって行われた作業は負です。
* 蒸発のエンタルピー: `delta hvap`の値は物質の特定の特性であり、調べる必要があります。
* 温度: 温度「t」はケルビンにある必要があります。
例:
水の蒸発のエンタルピーは40.7 kJ/molであり、その沸点が100°C(373 K)であるとしましょう。 計算できます:
* `w =-rt =- (8.314 j/mol * k) *(373 k)=-3100 j/mol`
* `delta e =delta hvap + rt =(40.7 kj/mol) +(8.314 j/mol * k) *(373 k)=43.6 kj/mol`
結論:
1モルの液体が沸点で蒸発したとき:
*システム(W)によって行われた作業は負で、拡張を示しています。
*内部エネルギーの変化(Delta E)は正であり、システムがエネルギーを吸収したことを示しています。
特定の物質についてこれらの値を計算したい場合はお知らせください!