標準摩爾吉布斯自由能的100kpa是外界條件還是物質本身的狀態?

時間 2021-06-02 03:37:48

1樓:邸佳偉

在溫度為T,氣體本身的分壓為100kPa,(而不是外壓),而且具有理想氣體性質的狀態,叫做該氣體的標準態。

所以,水蒸氣的標準摩爾熵,指的是在298K,分壓為100kPa,符合理想氣體時每1mol H2O(g)的熵。

這個標準態是假想的狀態,但它是有意義的,通過熱化學原理,可以將數值轉變為其他的狀態時的數值(這比編表時考慮每一種物質的飽和蒸氣壓方便多了,否則每一條都要加乙個注釋,讀者在使用時還要考慮怎樣把資料轉換回去,來進行其他過程的熱力學計算)。

比如,根據298K時,H2O(g)=H2O(l) ΔrGm°=ΔrHm°-TΔrSm° < 0,可以知道,在298K時,分壓為100kPa的水蒸氣與純液態水混合時,水蒸氣會自發轉變為液態水,同時科技工作者還可以根據查表得到的上述數值,求得在達到平衡時,即ΔrGm=0時,H2O(g)的自身分壓是多少(即此溫度下的飽和蒸氣壓)。

雖然該溫度下水蒸氣的飽和蒸氣壓只有3kPa多,但是如果我們可以想想這樣乙個瞬間,就是水分子佔據的體積迅速減小為大約1/30,這時候水蒸氣的分壓就可以為100kPa了,只不過此時水蒸氣不穩定,立即會有一部分水由氣相轉為液相。此外,水蒸氣顯然離理想氣體相距甚遠,水分子極性極大,且含有分子間氫鍵,分子與分子之間作用較強,不具有理想氣體的行為。

不僅水蒸氣,所有的實際氣體的標準態都是假想態,因為分子間作用力不為0;大部分溶液的標準態也是假想態,一方面是很多物質的溶解度達不到1mol/kg(約為1mol/L),另一方面,溶液的性質也不具有理想液態混合物的性質(不在全部濃度範圍遵循拉烏爾定律);很多熱化學方程式描述的也是假想的化學反應,因為只要是狀態函式,始態和終態確定了,中間可以隨意地設計有利於自己進行計算的過程。

吉布斯自由能與赫姆霍茲自由能的區別?

801lys 同意樓上 簡而言之,二者是體系在兩種不同路徑 恆溫恆壓與恆溫恆容 下的能量表達。G U PV TS F U TS 是兩個人為製造的函式,本身沒有什麼物理意義,但我們可以借助 G和 F來分別度量體系 尤其是某個化學反應 在恆溫恆壓與恆溫恆容下的對外做功能力 其實 G更常用一些,因為大多數...

吉布斯自由能的公式是如何得出的?

Gibbs自由能定義為Gibbs系綜中的熱力學勢,在此系綜中G有最簡單的函式形式 不難看出,在Gibbs系綜即 系綜中,所有的其他物理量都可以用Gibbs自由能計算得到 等等。還有乙個重要的公式是 說的是Gibbs自由能等於單粒子的化學勢之和。 學徒安生 大學非化學類專業。本人就關於吉布斯自由能的定...

怎麼用吉布斯自由能角度考慮超導與正常態的轉變?

最簡單的乙個模擬就是Ising模型了,Gibbs自由能其實關聯著概率分布,在低溫狀態下 這裡溫度是乙個引數而已沒有實際意義 Ising模型呈現傾向一致排列,如果加入外場無論多弱所有的Spin全部沿外場排列,但是高溫下外場強度跟最後沿外場排列的Spin的比例是乙個正比關係。實際中,物質超導態跟電子的態...