‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

5. Ünite - Serbest Enerji
127
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar›
1. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Gibbs ve Helmholtz Serbest
Enerjileri” konusunu yeniden gözden geçiriniz.
2. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Gibbs ve Helmholtz Serbest
Enerjileri” konusunu yeniden gözden geçiriniz.
3. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Gibbs ve Helmholtz Serbest
Enerjileri” konusunu yeniden gözden geçiriniz.
4. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Gibbs ve Helmholtz Serbest
Enerjileri” konusunu yeniden gözden geçiriniz.
5. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Gibbs ve Helmholtz Serbest
Enerjileri” konusunu yeniden gözden geçiriniz.
6. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Gibbs ve Helmholtz Serbest
Enerjileri” konusunu yeniden gözden geçiriniz.
7. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Gibbs Serbest Enerjisinin
Özellikleri” konusunu yeniden gözden geçiriniz.
8. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Gibbs Serbest Enerjisinin
Özellikleri” konusunu yeniden gözden geçiriniz.
9. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Gibbs Serbest Enerjisinin
Özellikleri” konusunu yeniden gözden geçiriniz.
10. e Yan›t›n›z yanl›fl ise ünitenin tümünü yeniden
gözden geçiriniz.
S›ra Sizde Yan›t Anahtar›
S›ra Sizde 1
∆H=–32500 J ve ∆S=14,2 J K –1 oldu¤una göre Eflitlik
5.7’den,
−1
∆ G =∆H −T ∆ S=−32500 J −(300 K) (14,2 J K )= −36760 J
S›ra Sizde 3
Eflitlik 5.20 ve 5.24,
⎛ G G
ve dG = ∂ ⎞ ⎛
⎜ dP + ∂ ⎞
dG = V dP − S dT
⎜ dT
⎝⎜
∂ P ⎠⎟
∂ T
T ⎝⎜
⎠⎟
P
yaz›labilir. dG tam diferansiyel oldu¤una göre,
⎛
∂G
⎞
⎝⎜
∂ ⎠⎟
= V
P T
⎡
∂ ⎛∂
⎞
G
⎤ ⎡
∂ ⎝⎜
∂ ⎠⎟
= ∂ ⎛
∂ G⎞
⎤
⎣⎢
P T
⎦⎥
∂T
⎝⎜
∂ P ⎟⎠
P T ⎣⎢
⎦⎥
⎛
− ∂ S ⎞ ⎛
= ∂ V ⎞
⎝⎜
∂ P⎠⎟
⎝⎜
∂ T ⎠⎟
T
elde edilir.
P
⎛
∂G⎞
⎝⎜
∂ ⎠⎟
=−S
T P
T P
S›ra Sizde 4
Eflitlik 5.33 ve Boyle yasas› ( PV 1 1 = PV 2 2)
kullan›larak,
P V
∆ G = nRT ln 2 = nRT ln 1
P1
V2
⎛
− −
∆ =
32 L⎞
1 1
G (, 1 50 mol)( 8, 314 J mol K )( 310 K)ln
⎜⎝
20 L⎠⎟ =1817 J
bulunur. Sonuçta gaz›n Gibbs serbest enerjisi artm›flt›r,
çünkü gaz kendili¤inden (istemli olarak) s›k›flmaz.
−1
∆ Sevren =−∆ G / T =−( −36760 J) 300 K = 122,
53 JK
olur. Bu sürecin istemli bir süreç oldu¤u Gibbs serbest
enerji de¤ifliminin negatif olmas›ndan (dolay›s›yla evrenin
entropisinin artm›fl olmas›ndan) anlafl›lmaktad›r.
S›ra Sizde 2
Buradaki ifl, sabit bas›nçtaki tersinir PV − türü ifltir.
w=− ∫ PdV =−P( V −V ) ≅−PV
Buhar›n ideal gaz denklemine uydu¤u kabul edilirse,
RT
P
Vbuh, m = olur. Buradan,
w≅−PVbuh,
m
⎛
−1 −1
−2
0,082 atm L mol K × 342,
1 K⎞⎛
3
1m ⎞ 1kJ
w =−(101325 N m ) ⎛ ⎞
⎝⎜
1 atm
⎠⎟
⎝⎜
1000 L⎠⎟
⎝⎜
1000Nm⎠⎟
3 1 1
( veya w≅− PVbuh,
m =− RT = (8,314× 10 − kJ K − mol − )( 342,
1K))
w= –2,84 kJ mol –1 = ∆A bulunur.
buh, m s, m buh,
m