アトキンス物理化学　10版　３D・3(a)&(b)の解答

アトキンス物理化学　３D・3(a)解答

圧力を変えたときのギブスエネルギー変化は$$ΔG=nV_mΔP$$で表せる。$$V_mはモル体積なのでnV_m=Vである$$　$$ΔG=ΔPV$$となる。

今回の問題では、$$ΔP=99atm,V=1dm^3であるから$$ $$ΔG=99\times 1.013\times 10^5\times 1.0\times 10^{-3}$$ $$=10kPa/m^3 =10kJ $$

この問題ではモルギブスエネルギーも問われているので１モル当たりのことを考える。

$$モル体積はV_mであるからV_m=\frac{M}{ρ}で表せる。$$　$$V_m=\frac{114.23}{0.703}×10^{-6}=1.625\times 10^{-4}$$

よってこの値を使って、モルギブスエネルギーを求めると$$\Delta G_m=1.625\times 10^{-4} \times 99\times 1.013\times 10^5$$ $$=1.6 kJ/mol$$

アトキンス物理化学　３D・3(b)解答

圧力を変えたときのギブスエネルギー変化は$$ΔG=nV_mΔP$$で表せる。

ギブスエネルギー変化は$$\Delta G = 100\times 10^{-6}\times 400\times 10^3$$ $$=40J$$

モルギブスエネルギー変化は$$\Delta G_m=\frac{18}{0.997}\times 10^{-6}\times 400\times 10^3$$ $$=7.2J$$

必要な知識

ギブスエネルギー変化はアトキンス物理化学10版の図3D・4を見ればわかる。圧力変化による体積変化を無視して考えている。

以上、お疲れ様です。