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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。
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