アトキンス物理化学　10版　３A・8(a)&(b)の解答

アトキンス物理化学　３A・8(a)解答

複合過程でのエントロピー変化は自由な経路を考えて、等温過程と定圧過程の二つの過程を組み合わせたものとすると、

$$\Delta S=nRln\frac{V_f}{V_i}+nC{p,m}\times ln\frac{T_f}{T_i}$$

等温過程ではPV=nRTより

$$\frac{V_f}{V_i}=\frac{P_i}{P_f}$$

$$=-3\times 8.314\times ln\frac{5}{1}+3\times\frac{5}{2}\times 8.314\times ln\frac{398}{298}$$ $$=(-40.14-18.04)=-22.1J/K$$

アトキンス物理化学　３A・8(b)解答

複合過程でのエントロピー変化は自由な経路を考えて、等温過程と定圧過程の二つの過程を組み合わせたものとすると、

$$\Delta S=nRln\frac{V_f}{V_i}+nC{p,m}\times ln\frac{T_f}{T_i}$$

等温過程ではPV=nRTより

$$\frac{V_f}{V_i}=\frac{P_i}{P_f}$$

$$=-2\times 8.314\times ln\frac{7}{1.5}+2\times\frac{7}{2}\times 8.314\times ln\frac{408}{298}$$ $$=(-25.61+18.28)=-7.33J/K$$

必要な知識

完全気体の等温膨張でのエントロピー変化は$$\Delta S=nRln\frac{V_f}{V_i}$$

温度によるエントロピー変化は$$\Delta S=\int_{T_i}^{T_f}\frac{C_pdT}{T}$$

例題３A・２を参考にすれば理解が深まると思います。

以上、お疲れさまでした。