‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

7. Ünite - Çok Bileflenli Sistemlerin Termodinami¤i
161
Buradan çözeltinin hacmi,
m 35,
9g
V = = = 38,
4ml
d
−1
0935 , g ml
olarak hesaplan›r. Çözelti bileflenlerinin kar›flmadan önceki hacimleri toplam› ise,
V çözelti = V su +V etanol = 20,0 ml+20,0 ml=40,0 ml
olur. Çözelti bileflenlerinin kar›flmadan önceki hacimleri toplam› (40 ml), kar›flmadan
sonraki çözelti hacminden (38,4 ml) farkl› oldu¤undan bu çözelti ideal de¤ildir.
Benzer flekilde kar›flma sonucunda entropide meydana gelen de¤iflim için ise,
⎡
∆SKarışma
=−
⎣⎢
∂( )
∆G
⎤
Karışma
∂T
⎦⎥
P
(7.7)
eflitli¤i yaz›labilir. ‹deal çözeltiler için Eflitlik 7.5, Eflitlik 7.7’de yerine konulup yeniden
düzenlenirse,
( )
∆SKarışma =− nR xA ln xA + xB ln xB
(7.8)
eflitli¤i elde edilir. Mol kesrinin de¤eri her zaman 1’den küçük olaca¤›ndan lnx de-
¤eri negatif olur. Bu durumda ∆S Kar›flma her zaman s›f›rdan büyük olur.
Kar›flma sonucunda entalpide meydana gelen de¤iflim, ∆G Kar›flma =
∆H Kar›flma –T∆S Kar›flma eflitli¤inde ilgili ifadeler yerine konularak,
nRT (x A lnx A +x B lnx B ) = ∆H kar›flma –T [–nR (x A lnx A +x B lnx B )]
∆H Kar›flma =0 (7.9)
fleklinde belirtilebilir. Entalpinin sabit bas›nçta iç enerji ve hacme ba¤l›l›¤›n›n
∆H=∆U+P∆V eflitli¤i ile ifade edildi¤i Ünite 2’de verilmiflti. Kar›flma nedeniyle entalpi
ve hacim de¤iflimi olmad›¤›ndan iç enerjide de de¤iflim olmaz ve bu durum,
∆U Kar›flma =0 (7.10)
fleklinde ifade edilir. Sabit s›cakl›kta iki bileflenli 1 mol ideal çözeltinin oluflumu
için serbest enerji, entropi ve entalpi de¤iflimlerinin, bileflenlerden birinin mol kesrine
ba¤l› olarak de¤iflimleri fiekil 7.2’de gösterilmifltir. Kendili¤inden oluflan süreçlerden
beklenildi¤i gibi kar›fl›m›n serbest enerjisi azal›rken, entropisinin artt›¤› görülmektedir.