‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

5. Ünite - Serbest Enerji
Sabit bas›nç ve s›cakl›kta kendili¤inden yürüyen (tersinmez) bir süreç sonunda,
evrenin entropisi artt›¤›ndan Eflitlik 5.5’e göre sistemin Gibbs serbest enerjisi azal›r
yani dG0) sonucu
ortaya ç›kacaksa bu süreç o yöne kendili¤inden gitmez yani o yöne istemsizdir.
Bu durumda o sürecin tersine olan süreç istemli bir süreçtir.
Sabit bas›nç ve 25°C s›cakl›kta yürüyen bir süreç sonunda evrenin entropisi 120 J K –1
artm›flt›r. Bu süreç sonucu sistemin Gibbs serbest enerjisindeki de¤iflimi bulunuz.
111
Mutlak s›cakl›¤›n (T) de¤eri
her zaman pozitif bir
de¤erdir.
ÖRNEK 5.2:
Çözüm:
Bu süreç için Gibbs serbest enerji de¤iflimi Eflitlik 5.5’den faydalan›larak,
–1
∆ G =−T∆ S evren =−( 298,15 K)( 120 J K ) = − 35778 J
bulunur.
n-Hekzan›n (C 6 H 14 ) normal kaynama noktas› 342,1 K olup molar buharlaflma
entalpisi (›s›s›) 28,85 kJ mol –1 ’dir. 1 mol n-hekzan›n 1 atmosfer bas›nçta kaynamas›
sonucu ∆S, ∆G ve ∆S evren niceliklerini bulunuz.
ÖRNEK 5.3:
Çözüm:
Bir s›v›n›n kaynamas› sürecinde s›v›n›n buhar bas›nc› çevrenin bas›nc›na eflit olur
yani süreç, bir sabit bas›nç sürecidir. Böyle bir süreçte sistemin bas›nc›, çevrenin
bas›nc›na eflit kald›¤›ndan süreç tersinirdir. S›v›n›n kaynamas› s›ras›nda s›cakl›k sabit
kald›¤›ndan süreç ayn› zamanda sabit s›cakl›k sürecidir.
Bu durumda süreç s›ras›nda n-hekzan›n her molü için verilen ›s›,
∆H buh,m =q p =28,85 kJ mol –1 olur.
Süreç tersinir oldu¤undan ∆S, ∆G ve ∆S evren s›ras›yla,
3 −1
q
×
−
∆ S = ter sin ir 28,
85 10 Jmol
1 −1
=
= 84,
33 JK mol
T
342,
1K
∆ G=∆H −T∆ S= 28850 J− 28850 J=
0
∆ = −∆ G
Sevren
= 0
T
olarak bulunur (Tersinir süreçlerde evrenin entropisinin de¤iflmedi¤i yukar›da ifade
edilmiflti).
300 K’de 1 atmosfer bas›nçta yürüyen bir süreçte sistemin entalpisi SIRA 32,5 S‹ZDE kJ azalmakta ve
entropisi 14,2 J K –1 artmaktad›r. Bu süreçte sistemin Gibbs serbest enerjisindeki de¤iflim
ile evrenin entropisindeki de¤iflimi hesaplay›n›z.
DÜfiÜNEL‹M
fiimdi sabit s›cakl›k ve bas›nçta yürüyen bir süreçte PV-türü iflden farkl› bir
iflinde oldu¤u durumda sistemdeki Gibbs serbest enerji de¤iflimini SORU görelim: Böyle
bir sistemdeki Gibbs serbest enerji de¤iflimi için Eflitlik 5.8’den yola ç›karak sistemin
Gibbs serbest enerjisindeki dG kadar de¤iflim için
D‹KKAT
G= H −T S
G= U+ PV −T S
dG = dU + P dV + V dP −T dS −S dT
SIRA S‹ZDE
1
SIRA S‹ZDE
DÜfiÜNEL‹M
SORU
D‹KKAT
SIRA S‹ZDE
AMAÇLARIMIZ
AMAÇLARIMIZ
K ‹ T A P
K ‹ T A P