‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

82 Fizikokimya
Çözüm:
1. Basamakta su buhar› 20°C → 100°C’ye kadar s›v› haldedir. Bu durumda entropi
de¤iflimi,
T
∆S= CP
× ⎛ ⎞
⎝⎜
T ⎠⎟ = − −
ln
2
1 1 × ⎛ 37315
, ⎞
75, 31 J K mol ln
18,
17
1
⎝⎜
293,
15⎠⎟ = −1 −1
J K mol
olur.
2. Basamakta su buhar› ∆H b =40668,5 J mol –1 verildi¤ine göre faz de¤iflimi içerir
ve entropi de¤iflimi,
∆H
−∆G
40668,
5 − 0
∆S
= =
=
−1 −1
108, 99 J K mol
T 373,
15
fleklinde hesaplan›r.
3. Basamak 100°C→ 120°C’ye ulaflan su buhar› söz konusudur. Bu haldeki entropi
de¤iflimi,
T
∆S= CP
× ⎛ ⎞
⎝⎜
T ⎠⎟ = − −
ln
2
1 1
35, 98
× ⎛39315
, ⎞
J K mol ln
1,
878
⎝⎜
373,
15⎠⎟ = −1 −1
J K mol
1
olarak bulunur.
Üç basama¤›n toplam›yla elde edilen toplam entropi de¤iflimi ise,
−1 −1 −1 −1
−
∆S = 18, 17 J K mol + 108, 99 J K mol + 1,
878 J K mol
−1 −1
∆S = 129,
04 J K mol
olur.
1 −1
Entropinin Ölçülmesi
Herhangi bir sistemin T s›cakl›¤›ndaki entropisi ile T= 0 K’deki entropisi aras›nda ba-
¤›nt› kurulabilir. Sabit bas›nçtaki ›s›nma ›s›s›, s›cakl›¤›n fonksiyonu olarak biliniyorsa,
herhangi bir maddenin mutlak entropisi genel olarak belirli bir T s›cakl›¤› için,
fiekil 3.3
ST
= S0
+
∫
T ⎛
e
CPkatı
( ) ⎞ ∆ H T C
dT e
Psıvı
+ +
⎛ ( ) ⎞
∆H
T ⎛C
( )
dT b
Pgaz ⎞
+ +
0 ⎝⎜
T ⎠⎟
T
∫
e
Teb ⎝⎜
T ⎠⎟
T
∫
b ⎝⎜
T ⎟⎠
dT
Tb
(3.28)
fleklinde hesaplan›r.
fiekil 3.3 a’da verilen C P /T ’ye karfl› T grafi¤inde e¤rinin alt›nda kalan alan, integrali
verir. Bu grafik C P ’ye karfl› lnT olarak da çizilebilir.
Is› s›¤as›
verilerinden
entropinin
bulunmas›:
a) Cp/T’nin
s›cakl›kla de¤iflimi,
b) Entropinin
s›cakl›kla de¤iflimi.
C P
T
C P = aT 3
Erime
Kaynama
K S G
S
Buharlaflma
Erime
∆S = ∆H e
T e
∆S = ∆H b
T b
Kat›
Gaz
S›v›
Ekstrapolasyon T S 0
e T b
T e T b
a) b)
Bu eflitlikte S 0 de¤eri hariç di¤er tüm de¤erler kalorimetrik yöntemle ölçülebilir
ve integraller grafiksel veya say›sal olarak hesaplanabilir.