Hóa lý 1 chiều và giới hạn của quá trình p3

HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF FOOD INDUSTRY FACULTY OF CHEMICAL ENGINEERING Nguyễn Học Thắng Khoa Công nghệ Kĩ thuật Hóa học Đại học Công nghiệp Thực phẩm Tp HCM Điện thoại: (+84) 0906692166 Email: thangnh@cntp.edu.vn GIỚI THIỆU THẾ HÓA HỌC  Xét: X = G 𝜕𝐺 𝑑𝐺 = 𝜕𝑇 𝜕𝐺 𝑑𝑇 + 𝜕𝑝 𝑃,𝑛𝑖 𝑑𝑝 + 𝑇,𝑛𝑖 ⇒ 𝑑𝐺 = −𝑆𝑑𝑇 + 𝑉𝑑𝑝 + 𝜕𝐺 𝜕𝑛𝑖 dG = - SdT + Vdp – δA’max 𝜇𝑖 𝑑𝑛𝑖 = −𝛿𝐴′𝑚𝑎𝑥 Đại lượng μ gọi hóa học 𝑇,𝑃,𝑛𝑗≠𝑖 𝜇𝑖 𝑑𝑛𝑖  So sánh với đại lượng nhiệt động bản: ⇒ 𝑑𝑛𝑖 THẾ HÓA HỌC  Ý nghĩa hóa học (hóa thế): - Hóa thông số cường độ, động lực trình biến đổi hóa học - Hóa thế đẳng áp mol riêng phần  Tính chất hóa thế: - Vì hóa thế đẳng áp mol riêng phần nên có đầy đủ tính chất đại lượng mol riêng phần - Mọi phương trình viết cho đẳng áp viết tương tự cho hóa THẾ HÓA HỌC  Với mol khí lý tưởng: 𝜇𝑖 = 𝜇𝑖,0 𝑇 + 𝑅𝑇𝑙𝑛𝑝𝑖 pi áp suất phần cấu tử i hỗn hợp khí lý tưởng 𝜇𝑖,0 𝑇 gọi hóa chuẩn cấu tử i, hóa i pi = atm hàm số phụ thuộc vào nhiệt độ  Áp dụng định luật Dalton cho hỗn hợp khí lý tưởng: 𝑛𝑖 𝑝𝑖 𝑥𝑖 = = 𝑛𝑖 𝑝 THẾ HÓA HỌC  Trong điều kiện đẳng nhiệt, đẳng áp; đẳng áp hệ tổng hóa cấu tử tạo thành hệ: 𝐺= 𝑛𝑖 𝜇𝑖  Tổng biến thiên hóa hệ đẳng nhiệt đẳng áp 0: 𝑛𝑖 𝑑𝜇𝑖 = 𝑥𝑖 𝑑𝜇𝑖 = BÀI TẬP VÍ DỤ BÀI TẬP Tính biến thiên entropy đun nóng thuận nghịch 16 kg O2 từ 273K đến 373K điều kiện sau:  a Đẳng áp  b Đẳng tích Xem O2 khí lý tưởng nhiệt dung mol Cv = 3R/2 BÀI TẬP VÍ DỤ GIẢI  a Đối với trình đẳng áp Cp = Cv + R = 5R/2 BÀI TẬP VÍ DỤ BÀI TẬP Xác định nhiệt độ lúc cân nhiệt biến thiên entropy trộn 1g nước đá 00C với 10g nước 1000C Cho biết nhiệt nóng chảy đá 334,4 J/g nhiệt dung riêng nước 4,18 J/g.K BÀI TẬP VÍ DỤ GIẢI BÀI TẬP VÍ DỤ GIẢI BÀI TẬP VÍ DỤ BÀI TẬP Tính biến thiên entropy trình nén đẳng nhiệt, thuận nghịch a mol oxy từ P1 = 0,001atm đến P2 = 0,01atm b mol mêtan từ P1 = 0,1 atm đến P2 = atm Trong hai trường hợp khí xem lý tưởng BÀI TẬP VÍ DỤ GIẢI BÀI TẬP VÍ DỤ BÀI TẬP Xác định biến thiên entropy trình chuyển 2g nước lỏng 00C thành 1200C áp suất atm Biết nhiệt hóa nước 1000C 2,255 (kJ/g), nhiệt dung mol nước Cp,h = 30,13 + 11,3.10-3T (J/mol.K) nhiệt dung nước lỏng: Cp,l = 75, 30 J/mol K BÀI TẬP VÍ DỤ GIẢI BÀI TẬP VÍ DỤ BÀI TẬP Một bình kín hai ngăn, ngăn thứ tích 0,1m3 chứa oxi, ngăn thứ hai tích 0,4m3 chứa Nitơ Hai ngăn điều kiện nhiệt độ 170C áp suất 1,013.105N/m2 Tính biến thiên entropy cho hai khí khuếch tán vào BÀI TẬP VÍ DỤ GIẢI Khi hai khí khuếch tán vào nhau, thể tích hỗn hợp V2 = 0,5 m3 Biến thiên entropy hệ: ∆S = ∆S1 + ∆S2 ∆S1: biến thiên entropy khí Oxy khuếch tán ∆S2: biến thiên entropy khí Nitơ khuếch tán BÀI TẬP VÍ DỤ GIẢI BÀI TẬP VÍ DỤ BÀI TẬP Tính ∆U, ∆H ∆S trình chuyển mol H2O lỏng 250C atm thành nước 1000C, atm Cho biết nhiệt dung mol nước lỏng 75,24 J/mol.K nhiệt hóa nước 40629,6 J/mol BÀI TẬP VÍ DỤ GIẢI BÀI TẬP VÍ DỤ BÀI TẬP BÀI TẬP VÍ DỤ GIẢI BÀI TẬP VÍ DỤ GIẢI BÀI TẬP 3.1->3.19 ... động bản: ⇒