ترمودینامیک جلسه نهم

صفحه 1:


صفحه 2:
رل (جلسه نهم) 

صفحه 3:
3 مو دننامیک قانون دوم تر مودینامه ‎ih‏ (ادامه) 

صفحه 4:
مراحل سيكل برككشت يذيركارنودريكك سيلندر: ١-انبساط‏ ايزوتوم »دردماى 1 ۱ ۴- تراکم آدیاباتیک تارسیدن به دمای 

صفحه 5:
مرحله ایزوترم انبساط: 

صفحه 6:


صفحه 7:
1/۳ aCe Se . ‏جريان انبساط در دماى ثابت‎ ESA ‏م‎ eS CIES Se 201 0 ere ren es 00 0 ‏کار تبدیل شده‎ محاسیه : 

صفحه 8:
با در نظر گرفتن برگشت پذیر بودن سیکل مراحل انجام شده » کار ‎St ee‏ 

صفحه 9:
" كارى كه بوسيله موتور انجام ميشود(ور لالا) بوسيله سطح محصور نمودار نشان ‎ww! OAS od!f5‏ " براى سيكل كامل كار ‎Re lad‏ ل مادا ف ل ‎prev CO‏ 0 لوا 10 © 

صفحه 10:
فرم انتكرالى سيكل 

صفحه 11:
انتكرال سيكلى براى موتور كرمايى (ايده آل) ۱ Se 

صفحه 12:
1 ore Ro 0 

صفحه 13:
‎a‏ نمودار ۳۷ در سمت چپ ‎wwf O48 0Sfd QL‏ ‎Adiabatic ‏يك موتور احتراق داخلى‎ LJ ‎processes ‏تقریبا سیکل اتو را طی می ‎ 

صفحه 14:
موتور بنزينى معمولى 

صفحه 15:
لو لاتابع حا لتعستند و مقدارآنها 1 لنتهايوسيستودارد. 0 ‎SC ean on‏ ا ا ل ل ا 300 ‏بنابراين 

صفحه 16:
قانون دوم منجر به نامساوى زير ميشود: < 1 th rev Nin = | 1th =11 th, rev 

صفحه 17:
انتكرال سيكلى براى موتور كرمايى بركشت نايذير ‎res)‏ ا ‎Cy‏ ا الل براى فرايند بركشت نايذير ‎by‏ ان 

صفحه 18:
انتكرال سيكلى براى يخجال بركشت نايذير نميتوان تساوى سمت ‎ve‏ را ۱ برای فرایند بر کشت ناپذیر ۱ ءاستفاده کرد 2 

صفحه 19:
5 

صفحه 20:
موتور گرمایی يخجال 

صفحه 21:
آنتروپی 

صفحه 22:
انترويى- يك تابع حالت جديد aa کارت یر در سیکل برکشت پذیر ماشین کارئو : 

صفحه 23:
ا ا ا ا ‎Crore‏ 1۱ بر اساس اصل بركشت يذيرى , هر مرحله سیکل می تواند به سيكل هاى كارنو بى نهايت كوجىك زیر معتبر است . 

صفحه 24:
تشکیل یک سیستم بسته رابطه زیر را می دهد که ا ا 0 ودر نتيجه : 00 5 ا 0 1022 تعداد بسيار زياد سيكل كارنو تبديل كرد در نتيجه ‎ey y)‏ ل ا ‎DUCE Spee CSTE Cat MES‏ ‎Bert‏ است 99 معادله فوق از | تابع ‎wu Go oll‏ » 

صفحه 25:
چنین تایع حالتی را پا علامت 5 نشان و به آن تايع آنترويى كويند. داريم 00 اكر سد باید ور ‎ee oe aos‏ 6 ی 

صفحه 26:
با توجه به اينكه مراحل ت ‏ 1 همان نقطه اى كه اغاز مى شود به همان | عبارت است از مقدار كامل انرزى حرارتى مبادله شده. 

صفحه 27:
سبه عدم تساوی ۳ نامساوى كلوزيوس با توجه به اینکه راندمان يا بازده هر برگشت ‎an‏ سیکل بر؟ ‎mar PSE pee Geter OSD ert] MWe Eee LEERY)‏ 

صفحه 28:
00 001000 پا تفسیم یک سیکل کلی به مراحل کوچک برگشت توان نامساوی کلوزیوس را نوشت : 

صفحه 29:
1 5 جون آترویی تابع حالت ار ۱ مربوط به تحول یک سیستم فقط به حالت ابتدایی 9 2 سيستم وابسته بوده و مستقل از راه rey oa ‏شده ؛ استر موضوع در‎ ye 

صفحه 30:
[Cpe rem ruc pe mcentet ‏پ‎ neg 1 PRA SU IEC CITIES Try در سيستم بركشت يذير منفرد يا ايزوله تغييرات | ودر سه ‎RAST Seer any)‏ ناپذیر منفرد يا ایزوله مقدار كرما صفر ولى انتروبى افزايش مى يابد . 

صفحه 31:
ک‌ این اصل با نا مساوی 1 ‎UlSol‏ پذیر است ۰ a 

صفحه 32:
با توجه به شکل: 5 در یک سیستم مجرد تنها مرحله انجام ناپذیر آنست كه آنترویی منفی باشد. Orr ee ‏ل‎ <a TST) 5 Serpe et ‏دوم‎ dol ‏طبق‎ 

صفحه 33:
در مورد تابع فوق می توان گفت : 1117 2121221010111 جهان آفرينش | .يك مرحله بركشت نايذير , آنترويى جهان افزايش مى , آنترویی جهان هرگز کم نمی شود. Powe) PP Cat PC SPEC eye faye mopetar ie 4 ۳ ‏و باشد‎ cul 

صفحه 34:
‎eee 7)‏ 7 0[ و انترويى ‏محیط یا ويا: سل ‏مقدار کاهش آنتروپی یک سیستم باز که با یک افزايش جبران ‎os Lb cowl ly délo> cowl osu‏ 

صفحه 35:
eC SS ee eee ‏دماى بالا‎ ١! ‏تغيير انتروبى كوجك در محيط‎ 

صفحه 36:
بي نظمى وضعيتى (حالت ) و احتمال 3-32 اد ا ‎peeve‏ 5255 ‏ال‎ ET ATCA 4 2 02 ‏ا‎ Nae 10 3 - 2 2) 20 ۲. < )1/۵(2۵ > ‏متومبمولا‎ " cer tad 

صفحه 37:
a آرلیش با بیشترین آنتروپی وضعیت با بیشترین احتمال می باشد (بیشترین کسترد گی و پرا کند گی حالت) 

صفحه 38:
0 ۳۹ a Stiquia < Ss 5 po eer ry ‏حالتهای‎ eels) ۳ ‏نكس ”5 0 7 لو رت‎ errs Ta ree peeb ‏ا‎ ‎ea‏ يكن آنتروپی با افزایش تعداد حالت ممکن افزایش می یابد ‎ere 

صفحه 39:
0 ‏تغييرات انرزى‎ 0 re a Se) 1 ‏تحول ایزوترم صفر است .(قانون ژول)‎ 

صفحه 40:
روش محاسبه کار 52 يذير انجام شده در اثر انبساط ایزوترم یک مول گاز کامل : ‎a‏ روش محاسبه تغییرات آنترویی مربوط به ‎eee Serer] errr]‏ رك واحد انتروپی: 

صفحه 41:
اگر انبساط ایزوترم مربوط به « مول از گاز کامل باشد کار انجام شده و همچنین گرمای مبادله شده « برابر است با : ‎ate‏ ا ال ا ا ا ا 0 

صفحه 42:
ee ee Re oe et ed 00 اگر آنترویی را تابعی از دو متغیر دما و حجم بدانیم دیفرانسیل کامل آن این خر مسر مرت ار سح بر 2 

صفحه 43:
ال 

صفحه 44:
اكر فرايند در حجم ثابت انجام كيرد آتكاه ترم دوم سمت راست رابطه فوق برابر صفر مى شود . 

صفحه 45:


صفحه 46:
مقدار آنتروپی : كاز غير ايده آل (كاز حقيقى( کاز ایده آل : 

صفحه 47:
تغییر آنتروپی در یک مرحله بر گشت ناپذیر جون آنتروبى تابع حالت است.ء لذا مقدار بين دو حالت ابتدايى ‎aoe rar Came SIRE Op 71)‏ ل اا 

صفحه 48:
براى محاسبه تغييرات ت آنتروبى در مرحله ا ال 0 ‎v‏ ا 200 انجام واكنش خودبخودى در يى سيستم منزوى ال ل 2 ا 

صفحه 49:
ا ا لت له انواع تغییر حالت جسم خالص: ‎.١‏ تغيير آلوترويى : تبديل يكك جسم جامد در دماى مشخصى از يكك ا ا ا ا ا ا ا 0 00 مثلا؛ تبديل كو كرد اورتورمبيكك به كو كرد من وكلينيك . 0 ‏ا‎ ‏ا‎ Bp Fen ne eee eer 

صفحه 50:
۱ ور سيم كرم كردن جسم خالصى كه داراى حالت كريستالى و در دماى طفر ااا 0 5 تغییر حالت در نقطه ذوب مربوط به تغییر حالت جامد به مایع است. 

صفحه 51:
با گرم شدن جسم در حالت مایع آنتروپی آن تا رسیدن به نقطه جویل- تس سب در نقطه جوش آنتروپی مربوط به تغییر حالت مایع به بخار است تا ‎lone See yA ew CEE Toned)‏ 

صفحه 52:
توجه : انبساط آدياباتيكك كازها باعث كاهش دما مى شود. 5 نظريه يوك در رابطه با كاهش دما: غير مغناطيس كردن آدياباتيكك اجسام جهت کاهش دما نکته۱ : طبق اصل سوم ترمودینامیکک و به علت عدم دسترسی به صفر ا 1 RS gt hee pine eee & gg ST Glee pine ya Y SG 

صفحه 53:
Oe ee eed آنتروپی هر جسم خالص ساده یا م رکب به شکل ‎eee‏ ‏مطلق صفر است. 0 ‏ال ا‎ erm CC ‏خط الراس ها در يكك كريستال در تعادل كامل هستند و هيج كونه تغيير‎ ‏و جابه جايى ندارند » مى توان كفت در صفر مطلق نظم كامل برقرار‎ رت 

صفحه 54:
۱ .مطلق برابر صفر است * هر چیزی در جای خودش است ۱ 

صفحه 55:
اش ‎(/K)‏ 

صفحه 56:
به خاطر داشته باشید که: 

صفحه 57:
0 ee ۰ ae (fusion) ‏اك‎ ‎a eee ee ‏لخدي‎ itera) و ‎Vaporization‏ = د - هوي لي الل لوأاء3ع]؟ 3 ليوط ولأكهعءما « ‎ye Ly‏ كد كت ‎Heating‏ = ‎Dissolving (usually) 5 1‏ = ‎rare‏ Molecular complexity more bonds, more 

صفحه 58:
ل 5 15 3 5] ‏ممأءطنا؟‎ ‎5 ۳ extensive (more stuff, more entropy) At 0 K, S = 0 (we can know absolute entropy) S > 0 for elements and compounds in their standard states ‎-ynse‏ مک ره ا رد سان ‎Raise T > increase S ‎Increase n,,, > increase S ‎More complex systems = larger S 

صفحه 59:
1۱ Be. cael eS Se Lied eel ee) استاندارد . ۳ 

صفحه 60:
«lily 

1 ترمودینامیک (جلسه نهم) قانون دوم ترمودینامیک (ادامه) مراحل سیکل برگشت پذیرکارنودریک سیلندرdT 0 : -1انبساط ایزوتوم ،دردمای ‏T2 -2انبساط آدیاباتیک تارسیدن به دمایT1 -3تراکم ایزوتوم دردمای ‏T1 -4تراکم آدیاباتیک تارسیدن به دمای ‏T2 :مرحله ایزوترم انبساط P A Q2 B T2 D Q=0 T1 Q1 A B Q=0 C C D V dudq dw dq dw0 dq p.dv0 dq p.dv nRT p V VB Q nRTln VA  : Q2گرمای جذب شده توسط سیستم از چشمه گرمایی T2در جریان انبساط در دمای ثابت . ‏Q1 :گرمای داده شده به چشمه گرمایی T1در اثر تراکم ایزوترم . بازده ماشین :قسمتی از کار تبدیل شده محاسبه : ‏Q2 جذب شده در دمای باالتر T2که به ‏Q2  Q1 بازده ‏ ‏Q2 ‏Q2 ‏W با در نظر گرفتن برگشت پذیر بودن سیکل مراحل انجام شده ،کار مبادله شده کار ماکزیمم است . ‏T2  T1 ‏T2 ‏ ‏ maxW ‏Q2 بازده ‏VB ‏ W Q2  RT2 ln ‏VA ‏VD ‏ W1 Q1  RT1 ln ‏VC ‏V ‏T1 ln D ‏VC ‏Q1 ‏ ‏Q2 ‏VB ‏T2 ln ‏VA نمودار PVدر سیکل کارنو ‏ ‏ ک اری ک ه بوس یله موت ور انجام میشود( )Wengبوس یله سطح محصور نم ودار نش ان داده شده است. ب رای س یکل کام ل ک ار خالص معادل ||Qh| – |Qc و D U = 0می باشد. ‏Weng Qh  Qc ‏Qc ‏e ‏ ‏1 ‏Qh ‏Qh ‏Qh فرم انتگرالی سیکل Q  T 2 3 4 1 Q Q Q Q        T 2T 3T 4T 1 10 )(ایده آل Q  T 2 انتگرال سیکلی برای موتور گرمایی 3 4 1 Q Q Q Q        T 2T 3T 4T 1 QH Q  0 L  0 TH TL  QH QL   TH TL 11 )(ایده آل Q  T انتگرال سیکلی یخچال 2 3 4 1 Q Q Q Q        T 2T 3T 4T 1 QH Q  0 L  0 TH TL  QH TH  QL TL از طرفی QH QL   0 TH TL 12 سیکل اتو ( )Otto Cycle ‏ ‏ نم ودار PVدر س مت چپ نشان داده شده است. ی ک موت ور اح تراق داخلی تقریبا س یکل ات و را طی می کند. موتور بنزینی معمولی  Uو VتBBابع حالت هسBBتند و مقBBدارآنها بسBBتگی بBBه حالت ابتBBدایی و انتهایی سیستم دارد. سیکل حاصل مجددا به حالت اول خBBBود برمیگردد و ابتBBBدا و انتهای سیستم یکی است و تشکیل یک سیکل بسته را می دهد. بنابراین H 0وU 0 :قانون دوم منجر به نامساوی زیر میشود th    th,rev      th,rev  th th,rev انتگرال سیکلی برای موتور گرمایی برگشت ناپذیر  Q QH QL    T TH TL Wirr Wrev نمیتوان تساوی س مت چپ راQH QL برای فرایند برگشت ناپذیرTH TL استفاده کرد. QH  QL irr  QH  QL rev QH  QLirr  QH  QLrev QLirr  QLrev QH QLirr  0 TH TL 17 انتگرال سیکلی برای یخچال برگشت ناپذیر  Q  QH  QL  T TH TL Wirr Wrev نمیتوان تساوی س مت چپ راQH QL برای فرایند برگشت ناپذیرTH TL استفاده کرد. QH  QL irr  QH  QL rev QH irr  QL  QH rev  QL QH irr  QH rev QH irr QL   0 TH TL 18 نامساوی کالزیوس ‏Q ‏ 0 ‏T 19 Q ‏0 ‏T ‏ برگشت پذیر داخلی ‏ ناپذیر داخلی برگشت Q ‏ T موتور گرمایی ‏ =0 <0 یخچال ‏ =0 <0 20 آنتروپی آنتروپی -یک تابع حالت جدید ‏Q2 Q1 ‏ 0 ‏T2 T1 یا ‏Q2 Q1 ‏ ‏T2 T1 عبارت دیگر در سیکل برگشت پذیر ماشین کارنو : ‏Qrev ‏ T 0 ابطه فوق معیاری است جهت تعیین تابع حالت. Qrev = Tتابع حالت در سیکل برگشت پذیر ماشین کارنو بر اساس اصل برگشت پذیری ،هر مرحله سیکل می تواند به سیکل های ک??ارنو بی نه??ایت کوچ??ک تقسیم شود که در هر یک از این سیکل ها رابط??ه زیر معتبر است . ‏Qrev ‏ T 0 تشکیل یک سیستم بسته رابطه زیر را می دهد ک??ه به ابتدا و انتها منتهی شده و به مسیر بستگی ندارد و در نتیجه : ‏dQrev ‏ T 0 از آنجا که می توان هر تحول برگش??ت پ??ذیر را ب??ه تعداد بسیار زیاد سیکل کارنو تبدیل ک??رد در نتیج??ه مفهوم فوق در باره هر عمل برگشت پذیری قابل قب??ول اس??ت و و معادل??ه ف??وق از مشخص??ات ت??ابع حالت می باشد . چنین تابع حالتی را با عالمت Sنشان و به آن تابع آنتروپی گویند .داریم : ‏dQrev ‏dS ‏T ‏dQrev ‏Tیک دیفرانسیل کامل است . اگر dSdQrev Tباشد باید در کنار dQعالمت برگشت برگشت dQ ‏T پذیر نباشد پذیر نوشته شود زیرا اگر dQ آنتروپی نیست . عبارت با توجه به اینکه مراحل برگشت پ??ذیر تح??ول از هم??ان نقط??ه ای ک??ه آغ??از می ش??ود ب??ه هم??ان نقطه ختم می ش??ود ، ‏Qrev عب??ارت اس??ت از مقدار کامل انرژی حرارتی مبادله شده. سبه عدم تساوی یا نامساوی کلوزیوس ب??ا توج??ه ب??ه اینک??ه ران??دمان ی??ا ب??ازده ه??ر س??یکل برگشت ناپ??ذیر کوچک??تر از ب??ازده س??یکل برگش??ت پذیر کارنو می باش??د ک??ه بین هم??ان دو دم??ا انج??ام می پذیرد لذا : ‏Rrev  Rirrev ‏Q2  Q1 T2  T1 ‏ ‏Q2 ‏T2 و یا ‏ ‏Q1   T1  ‏ 1 ‏   1 ‏ ‏ Q2   T2  بنابراین : (سیکل برگشت ناپذیر کارنو( ‏Q2 Q1 ‏ ‏T2 T1 با تقسیم یک سیکل کلی ب??ه مراح??ل کوچ??ک برگش??ت ناپ??ذیر ،ب??رای مجموع??ه این س??یکل ه??ای کوچ??ک می توان نامساوی کلوزیوس را نوشت : ‏dQ ( برگشت نا پذیر) T  0 نزدیکی به مرحله برگشت پذیری : ‏dQ ‏T 0 ?یرات آن ی??ا ? تغی ، ?ت ? اس ?الت ? ح تابع آنتروپی چون ‏S مربوط به تحول یک سیستم فقط به حالت ابت??دایی و انته??ایی سیس??تم وابس??ته ب??وده و مس??تقل از راه طی ش???ده اس???ت ،این موض???وع در واکنش ه???ای برگشت پذیر و برگشت ناپذیر صادق است . اربرد اصل دوم در مورد سیستم ایزوله( منفرد) منفرد سیستم فاقد هرگونه مبادله گرمایی با محیط خار در سیستم برگشت پذیر منفرد یا ایزوله تغییرات آنتروپی ناچیزQrev 0 ‏ بودS  خواهد 0 و در نتیجه زیرا در سیستم برگشت ناپذیر منفرد یا ایزوله مقدار گرما صفر ولی آنتروپی افزایش می یابد . ت این اصل با نا مساوی کلوزیوس امکان پذیر است . ‏dQ ‏T 0 ‏B ‏A با توجه به شکل: ‏B ‏dQirrev A dQrev ‏ ‏0 ‏ ‏T ‏T ‏A ‏B در یک سیستم مجرد تنها مرحله انجام ناپذیر آنست که آنتروپی منفی باشد. آنتروپی جهان رو به افزایش است . طبق اصل دوم ترمودینامیک : ‏Qrev ‏T جهانdS در مورد تابع فوق می توان گفت : ک مرحله برگشت پذیر ،آنتروپی جهان آفرینش ثابت است ر یک مرحله برگشت ناپذیر ،آنتروپی جهان افزایش می ی آنتروپی جهان هرگز کم نمی شود. انجام نشدن خودبخودی مرحله ای که در باشد . ثابت و ‏Qrev آن دماS  ‏T برابر است با یعنی تغییرات آنتروپی کل Ssum و آنتروپی مجموع جبری آنتروپیSسیستم ،یعنی ‏Sinviroment ‏system و یا : محیط یا ‏Ssum Ssystem Sinviroment0 مقدار کاهش آنتروپی یک سیستم باز که با یک افزایش جبران شده است حداقل برابر است با تغییر آنتروپی محیط. آنتروپی محیط (بی نظمی) ‏ΔSsurr > 0 انتروپی محیط (اتمسفر) گرما ‏ΔHsys < 0 سیستم محیط(اتمسفر) ‏ΔSsurr < 0 انتروپی گرما ‏ΔHsys > 0 سیستم در محیط تغییر انتروپی بزرگ دمای پایین ‏ΔHsys تغییر انتروپی کوچک در محیط دمای باال ‏T ‏ΔSsurr  بی نظمی وضعیتی (حالت ) و احتمال ½= احتمال 1ذره در قسمت چپ ¼ = )½()½( = احتمال 2ذره در قسمت چپ = (½)(½)(½) = /1 8 احتمال 3ذره در قسمت چپ = (½)(½)(½)(½) = 1/16 “ 4 " = (½)10 = 1/1024 “ 10 " = (½)20 = 1/1048576 “ 20 " “ یک مول " 23 )½( =10 6.02 آرایش با بیشترین آنتروپی وضعیت با بیشترین احتمال می باشد (بیشترین گستردگی و پراکندگی حالت) آنتروپی سیستم :بی نظمی وضعیتی << Sliquid < Ssolid ‏Sgas آنتروپی کم احتمال کم )راههای محدودتر( آنتروپی باال احتمال باال )راههای متنوعتر( حالتهای منظم لودویگ بولتزمن حالتهای نامنظم بی نظمی Ssystem  .آنتروپی با افزایش تعداد حالت ممکن افزایش می یابد در گاز های کامل تغییرات انرژی درونی در یک تحول ایزوترم صفر است (.قانون ژول) ‏U Qrev  Wrev 0 در نتیجه : ‏Qrev  Wrev  Pdv ‏nRT ‏P ‏V روش محاسبه کار برگشت پذیر انجام شده در اثر انبساط ایزوترم یک مول گاز کامل : ‏V2 ‏Wrev  RTln ‏V1 روش محاسبه تغییرات آنتروپی مربوط به انبساط ایزوترم یک مول گاز کامل: ‏V2 ‏S  Rln ‏V1 واحد آنتروپی: ‏j molk یا ‏U.e 1Cal molk اگر انبساط ایزوترم مربوط به nمول از گاز کامل باشد کار انجام شده و همچنین گرمای مبادله شده nبرابر است با : ‏V2 ‏Qrev nRTln ‏V1 بر این تغییرات آنتروپی نیز nبرابر خواهد شد .یعنی : ‏V2 ‏S nRln ‏V1 آنتروپی به عنوان تابعی از دو متغیر دما و حجم اگر آنتروپی را تابعی از دو متغیر دما و حجم بدانیم دیفرانسیل کامل آن بر حسب این دو متغیر به صورت زیر نوشته می شود: ‏ S  ‏ S  ‏dS  .dT   ‏ dV ‏ T  V ‏ V  T :با توجه به اصل اول ترمودینامیک dU Q  W dU TdS PdV P dS dU  dV T T 1  U   U  dU   .dT    .dV  V  V  V  T  U  ‏dU CV dT   ‏ dV ‏ V  T ‏dT 1 ‏ U   ‏dS CV   P   ‏  dV ‏T ‏T ‏ V  T  اگر فرايند در حجم ثابت انجام گیرد آنگاه ترم دوم سمت راست رابطه فوق برابر صفر می شود . CV  S     T  T  V 1  S   U      P    V  T T   V  T  S2 T2 1 1 S dST CV dT T a 1  U     p    x T  V  T  مقدار آنتروپی : گاز غیر ایده آل (گاز حقیقی( ‏dT a ‏dSCV ‏ dV ‏T x گاز ایده آل : ‏T2 ‏V2 ‏S CV ln  Rln ‏T1 ‏V1 تغییر آنتروپی در یک مرحله برگشت ناپذیر ‏S چون آنتروپی تابع حالت است ،لذا مقدار بین دو حالت ابتدایی و انتهایی در یک مرحله برگشت پذیر و برگشت ناپذیر یکی است . برای محاسبه تغییرات آنتروپی در مرحله برگشت ناپذیر باید مرحله برگشت پذیر را محاسبه کرد .یعنی ‏Qrev ‏dS ‏T انجام واکنش خودبخودی در ی??ک سیس??تم م??نزوی باعث افزایش آنتروپی می شود. تغییرات آنتروپی مربوط به تغییرحالت جسم خالص انواع تغییر حالت جسم خالص: . 1تغییر آلوتروپی :تبدیل یک جسم جامد در دمای مشخصBBی از یBBک حالت متبلور با ساختمان بلوری مشBBخص بBBه یBBک حالت متبلBBور دیگر مثًال؛ تبدیل گوگرد اورتورمبیک به گوگرد منوکلینیک . .2تصعید یک جسم :این تغییر حالت ها مستلزم تبادل گرما است و چون گرما در دمای ثابت مبادله می شود داریم : ذوبH ذوبT ذوبS تغییرات آنتالپی جسم خالص در اثر تغییر دما – ان گیری گرما سنجی دازه گرم کردن جسم خالصی که دارای حالت کریستالی و در دمای صفر مطلق است باعث افزایش دمای جسBBBم و نهایتًBBBا با افزایش آنBBBتروپی همراه است .و تا نقطه ذوب ادامه دارد . تغییر حالت در نقطه ذوب مربوط به تغییر حالت جامد به مایع است. با گرم شدن جسم در حالت مایع آنتروپی آن تا رسیدن به نقطه جوش افزایش می یابد. در نقطه جوش آنتروپی مربوط به تغییر حالت مایع به بخار است تا رسیدن به دمای Tو تغییر آنتروپی مربوط به حالت بخار. توجه :انبساط آدیاباتیک گازها باعث کاهش دما می شود. نظریه ژیوک در رابطه با کاهش دما :غیر مغناطیس کردن آدیاباتیک اجسام جهت کاهش دما نکته : 1طبق اصل سوم ترمودینامیک و به علت عدم دسترسی به صفر مطلق اندازه گیری CPدر این دما امکان پذیر نیست. نکته : 2در صفر مطلق آنتروپی به سمت صفر میل می کند . اصل سوم ترمودینامیک آنتروپی هر جسم خالص ساده یا مرکب به شکل بلور کامل در صفر مطلق صفر است. نتیجه :از آنجا که تمام مولکولها در شبکه های بلBBوری و محBBل برخBBورد خط الراس ها در یک کریستال در تعادل کامل هستند و هیچ گونBBه تغیBBیر و جابه جایی ندارنBBد ،می تBBوان گفت در صBBفر مطلBBق نظم کامBBل برقرار است . قانون سوم آنتروپی یک بلور کامل در صفر .مطلق برابر صفر است هر چیزی در جای خودش است ‏هیچ حرکت مولکولی وجود ندارد. منحنی آنتروپی Solid Liquid Gas  vaporization S (qrev/T) (J/K)  fusion 0 0 Temperature (K) ) آنتروپی مطلق) برای هر ماده قابل محاسبه است°S Tذوب S S T  S 0    0 Tجوش T ذوب CP  جامد H ذوب dT   T Tذذو   CP l  Hتتبخئر CP  بخار dT   dT T T Tتتبخئر T  T  جوش :به خاطر داشته باشید که dH TdS VdP افزایش آنتروپی با...  Melting (fusion) Sliquid > Ssolid ΔHfusion/Tfusion = ΔSfusion  Vaporization Sgas > Sliquid ΔHvaporization/Tvaporization = ΔSvaporization  Increasing ngas in a reaction  Heating ST2 > ST1 if T2 > T1  Dissolving (usually) Ssolution > (Ssolvent + Ssolute)  Molecular complexity tropy more bonds, more en- ویژگیهای آنتروپی  S is a state function  S is extensive (more stuff, more entropy)  At 0 K, S = 0 (we can know absolute entropy)  S > 0 for elements and compounds in their standard states  ΔS°rxn = nS°products - nS°reactants  Raise T  increase S  Increase ngas  increase S  More complex systems  larger S ان در شرایطBBتیلن و اتBBکیل اسBBتروپی در تشBBیر آنBB محاسبه تغی: مثال . استاندارد 2Cgrafit  H2( g) _ C2H2( g) استیلن S f 298K  C2 H2   S 298K C2 H2   2S 298K (C)  S 298K H2  S f 49.99 (1.2  31.21) 17.43Cal mol.k. 2Cgrafit  3H2( g)  C2H6( g) )(اتان S f 298K (C2H6 )  S 298K C2H6   2S 298k (C)  3S 298K (H2 ) S f 54.8  (1.2  93.63)  40.03Cal mol.K