OKWAVEのAI「あい」が美容・健康の悩みに最適な回答をご提案!
-PR-
解決
済み

ギブズエネルギー

  • すぐに回答を!
  • 質問No.145908
  • 閲覧数616
  • ありがとう数4
  • 気になる数0
  • 回答数1
  • コメント数0

お礼率 31% (18/57)

「エントロピー増大の法則から、定温・低圧条件では自由エネルギーが減少する方向に変化がおきることを示せ。」
↑の問題が分かりません。
ΔG=ΔH-TΔS
を使うことは見当がつきます。
あと、↓の式も使えそうな気もします。
ΔH=ΔU+Δ(pv)=ΔU+Δ(nRT)
Δ(nRT)が一定っていうのは分かります。
内部エネルギーがどう変化するかよく判りません。
(というか、この式を使っていいものかどうかさえ・・・)
できれば、式などを使わずに説明していただければありがたいです。
どなたか、解答をお願いします。
通報する
  • 回答数1
  • 気になる
    質問をブックマークします。
    マイページでまとめて確認できます。

質問者が選んだベストアンサー

  • 回答No.1
レベル10

ベストアンサー率 40% (54/135)

Gibbsの自由エネルギーGは
内部エネルギーU,温度T,エントロピーS,圧力p,体積Vによって
 G=U-TS+pV
で表されるのではないでしょうか?
(定温、定圧ということなので、変数はこれだけでいいのでしょう。多分)
 さて、温度T、圧力pは一定で
Gの変化ΔG=ΔU-TΔ+pΔVの正負を見ようと思ったとき、
ΔUも-TΔSもpΔVも考えなくてはなりません。
幸い、どこかで見た
  dU=TdS-pdV
なんていうものがありますから、
比較可能にするために、ΔUを分解することにします。
内部エネルギーUは経路によらず(可逆であろうが、不可逆であろうが)
系の状態(この場合パラメータV)だけで決まります(熱力学の第1法則)。
この場合、内部エネルギーUの変化を決めたとき、
可逆過程(準静的過程)を通った場合のエントロピーの変化をとって
その変化をΔ(可逆)というふうに露骨に書いて
(エントロピーSを使って状態の変化を表すためにこうします。
 つまり、系の状態に一意に対応するパラメータとしました、
 といっているだけです。始めと終わりが平衡状態じゃなくても
 Uの状態は決まり、ついでにエントロピーの加法性から、その間の変化を
 準静的過程におけるエントロピー変化と対応づけることができるという主張です。)
  ΔU=TΔ(可逆)S-pΔV (このとき、温度、圧力は一定です)。
従って、温度、圧力は一定という条件で、
エントロピーが増大する変化を露骨にΔ(不可逆)と書いて
  Δ(不可逆)G=T(Δ(可逆)S-Δ(不可逆)S)
であり、この式において、
不可逆な過程では可逆な過程よりもエントロピーは増大するので
  Δ(不可逆)G<0
となります。
形の状態変数としてエントロピー変化が決まり(熱力学の第1法則の派生)、
状態変数としてエントロピーと本当のエントロピーの変化との差分が現れていて、
エントロピーは増大する(熱力学の第2法則)ことから、変化の向きが決まります。
※エントロピーが増大する(熱力学の第2法則)が成立するためには
 系が閉じている必要があることも分かると思います。
お礼コメント
hitaya

お礼率 31% (18/57)

何となく分かりました。
投稿日時 - 2001-10-05 06:36:25
-PR-
-PR-
このQ&Aのテーマ
このQ&Aで解決しましたか?
関連するQ&A
-PR-
-PR-
このQ&Aにこう思った!同じようなことあった!感想や体験を書こう
このQ&Aにはまだコメントがありません。
あなたの思ったこと、知っていることをここにコメントしてみましょう。

その他の関連するQ&A、テーマをキーワードで探す

キーワードでQ&A、テーマを検索する
-PR-
-PR-
-PR-

特集


いま みんなが気になるQ&A

関連するQ&A

-PR-

ピックアップ

-PR-
ページ先頭へ