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熱力学

------------------------------------------------------ 25℃の理想気体1molを10Lから100Lまで等温膨張させた場合、この気体の内部エネルギー変化ΔU、エンタルピー変化ΔH、エントロピー変化ΔS、ヘルムホルツの自由エネルギー変化ΔFおよびギブスの自由エネルギー変化ΔGを求めよ。ただし、気体定数Rは8.31 J K-1 mol-1 とする。 ------------------------------------------------------ この問題を解くにあたって、 F、S、F、Gの定義はわかるのですが、 ΔU=0(等温変化であるから)以外の変化量がわかりません。 よろしくお願いします。

  • TD-Z
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noname#21219
noname#21219
回答No.2

ΔS=∫dS,また第二法則dS=dQ/Tが仮定されてるはずだから、 ΔS=∫dQ/T=∫(dU+PdV)/T=∫PdV/T=∫RdV/V=Rln10 それで、H=U+PVですけど dH=d(U+PV)=dU+d(PV)=d(RT)=RdT=0∴ΔH=0 ΔF=∫dF=∫d(U-TS)=-∫d(TS)=-∫(TdS+SdT) =-T∫dS=-TΔS ΔG=∫dG=∫d(U+PV-TS)=-∫d(TS)=-T∫dS=-TΔS

TD-Z
質問者

お礼

sky_fireさん、 やはりΔHも0なんですね。答えも合って理解も深まりました。 丁寧な返答ありがとうございます。

その他の回答 (1)

  • ojisan7
  • ベストアンサー率47% (489/1029)
回答No.1

熱力学の第一法則dQ=dU+PdV(但し、dUは0)にP=RT/Vを代入して定積分をすればΔQが求まります。ΔQが求まれば、他の量は、定義に従えば自然に求まるでしょう。

TD-Z
質問者

お礼

返答ありがとうございます。

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